The Surface Detector of the Pierre Auger Observatory is sensitive to neutrinos of all flavors above 0.1 EeV. These interact through charged and neutral currents in the atmosphere giving rise to extensive air showers. When interacting deeply in the atmosphere at nearly horizontal incidence, neutrinos can be distinguished from regular hadronic cosmic rays by the broad time structure of their shower signals in the water-Cherenkov detectors. In this paper we present for the first time an analysis based on down-going neutrinos. We describe the search procedure, the possible sources of background, the method to compute the exposure and the associated systematic uncertainties. No candidate neutrinos have been found in data collected from 1 January 2004 to 31 May 2010. Assuming an E -2 differential energy spectrum the limit on the single-flavor neutrino is E2dN/dE<1.74×10 -7GeVcm -2s -1sr -1 at 90% C.L. in the energy range 1×1017eV<E<1×1020eV.

Search for ultrahigh energy neutrinos in highly inclined events at the Pierre Auger Observatory / P. Abreu, M. Aglietta, E. J. Ahn, D. Allard, I. Allekotte, J. Allen, J. Alvarez-Muñiz, M. Ambrosio, L. Anchordoqui, S. Andringa, T. Antičić, A. Anzalone, C. Aramo, E. Arganda, K. Arisaka, F. Arqueros, H. Asorey, P. Assis, J. Aublin, M. Ave, M. Avenier, G. Avila, T. Bäcker, D. Badagnani, M. Balzer, K. B. Barber, A. F. Barbosa, R. Bardenet, S. L. C. Barroso, B. Baughman, J. J. Beatty, B. R. Becker, K. H. Becker, A. Bellétoile, J. A. Bellido, S. BenZvi, C. Berat, T. Bergmann, X. Bertou, P. L. Biermann, P. Billoir, O. Blanch-Bigas, F. Blanco, M. Blanco, C. Bleve, H. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, R. Bonino, N. Borodai, J. Brack, P. Brogueira, W. C. Brown, R. Bruijn, P. Buchholz, A. Bueno, R. E. Burton, N. G. Busca, K. S. Caballero-Mora, B. Caccianiga, L. Caramete, R. Caruso, A. Castellina, O. Catalano, G. Cataldi, L. Cazon, R. Cester, J. Chauvin, A. Chiavassa, J. A. Chinellato, A. Chou, J. Chudoba, R. W. Clay, E. Colombo, M. R. Coluccia, R. Conceição, F. Contreras, H. Cook, M. J. Cooper, J. Coppens, A. Cordier, U. Cotti, S. Coutu, C. E. Covault, A. Creusot, A. Criss, J. Cronin, A. Curutiu, S. Dagoret-Campagne, R. Dallier, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. de Almeida, M. De Domenico, C. De Donato, S. J. de Jong, G. De La Vega, W. J. M. de Mello Junior, J. R. T. de Mello Neto, I. De Mitri, V. de Souza, K. D. de Vries, G. Decerprit, L. del Peral, O. Deligny, A. Della Selva, H. Dembinski, C. Di Giulio, J. C. Diaz, M. L. Díaz Castro, P. N. Diep, C. Dobrigkeit, J. C. D'Olivo, P. N. Dong, A. Dorofeev, J. C. dos Anjos, M. T. Dova, D. D'Urso, I. Dutan, J. Ebr, R. Enge, M. Erdmann, C. O. Escobar, A. Etchegoye, P. Facal San Luis, H. Falcke, G. Farrar, A. C. Fauth, N. Fazzini, A. P. Ferguson, A. Ferrero, B. Fick, A. Filevich, A. Filipčič, I. Fleck, S. Fliescher, C. E. Fracchiolla, E. D. Fraenkel, U. Fröhlich, B. Fuchs, W. Fulgione, R. F. Gamarra, S. Gambetta, B. García, D. García Gámez, D. Garcia-Pinto, X. Garrido, A. Gascon, G. Gelmini, H. Gemmeke, K. Gesterling, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giller, H. Glass, L. M. Goggin, M. S. Gold, G. Golup, F. Gomez Albarracin, M. Gómez Berisso, P. Gonçalves, D. Gonzalez, J. G. Gonzalez, B. Gookin, D. Góra, A. Gorgi, P. Gouffon, S. R. Gozzini, E. Grashorn, S. Grebe, M. Grigat, A. F. Grillo, Y. Guardincerri, F. Guarino, G. P. Guedes, J. D. Hague, P. Hansen, D. Harari, S. Harmsma, J. L. Harton, A. Haungs, T. Hebbeker, D. Heck, A. E. Herve, C. Hojvat, V. C. Holmes, P. Homola, J. R. Hörande, A. Horneffer, M. Hrabovský, T. Huege, M. Hussain, A. Insolia, F. Ionita, A. Italiano, S. Jiraskova, K. Kadija, M. Kaducak, K. H. Kampert, T. Karova, P. Kasper, B. Kég, B. Keilhauer, A. Keivani, J. Kelley, E. Kemp, R. M. Kieckhafer, H. O. Klages, M. Kleifges, J. Kleinfeller, R. Knapik, J. Knapp, D. -H. Koang, K. Kotera, O. Krömer, D. Kruppke-Hansen, F. Kuehn, D. Kuempel, J. K. Kulbartz, N. Kunka, A. Kusenko, G. La Rosa, C. Lachaud, B. L. Lago, P. Lautridou, M. S. A. B. Leão, D. Lebrun, P. Lebrun, M. A. Leigui de Oliveira, A. Lemiere, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, K. Link, R. López, A. Lopez Agüera, K. Louedec, J. Lozano Bahilo, A. Lucero, M. Ludwig, H. Lyberis, M. C. Maccarone, C. Macolino, S. Maldera, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, V. Marin, I. C. Maris, H. R. Marquez Falcon, G. Marsella, D. Martello, O. Martínez Bravo, H. J. Mathes, J. Matthews, J. A. J. Matthews, G. Matthiae, D. Maurizio, P. O. Mazur, M. McEwen, G. Medina-Tanco, M. Melissas, D. Melo, E. Menichetti, A. Menshikov, C. Meurer, S. Mičanović, M. I. Micheletti, W. Miller, L. Miramonti, S. Mollerach, M. Monasor, D. Monnier Ragaigne, F. Montanet, B. Morales, C. Morello, E. Moreno, J. C. Moreno, C. Morris, M. Mostafá, S. Mueller, M. A. Muller, R. Mussa, G. Navarra, J. L. Navarro, S. Navas, P. Necesal, L. Nellen, P. T. Nhung, N. Nierstenhoefer, D. Nitz, D. Nosek, L. Nožka, M. Nyklicek, J. Oehlschläger, A. Olinto, P. Oliva, V. M. Olmos-Gilbaja, M. Ortiz, N. Pacheco, D. Pakk Selmi-Dei, M. Palatka, J. Pallotta, N. Palmieri, G. Parente, E. Parizot, A. Parra, J. Parrisius, R. D. Parsons, S. Pastor, T. Paul, V. Pavlidou, K. Payet, M. Pech, J. Pękala, R. Pelayo, I. M. Pepe, L. Perrone, R. Pesce, E. Petermann, S. Petrera, P. Petrinca, A. Petrolini, Y. Petrov, J. Petrovic, C. Pfendner, N. Phan, R. Piegaia, T. Pierog, M. Pimenta, V. Pirronello, M. Platino, V. H. Ponce, M. Pontz, P. Privitera, M. Prouza, E. J. Quel, J. Rautenberg, O. Ravel, D. Ravignani, B. Revenu, J. Ridky, S. Riggi, M. Risse, P. Ristori, H. Rivera Bretel, V. Rizi, C. Robledo, G. Rodriguez, J. Rodriguez Martino, J. Rodriguez Rojo, I. Rodriguez-Cabo, M. D. Rodríguez-Frías, G. Ros, J. Rosado, T. Rossler, M. Roth, B. Rouillé-d'Orfeuil, E. Roulet, A. C. Rovero, F. Salamida, H. Salazar, G. Salina, F. Sánchez, M. Santander, C. E. Santo, E. Santos, E. M. Santos, F. Sarazin, S. Sarkar, R. Sato, N. Scharf, V. Scherini, H. Schieler, P. Schiffer, A. Schmidt, F. Schmidt, T. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, J. Schovancova, P. Schovánek, F. Schroeder, S. Schulte, F. Schüssler, D. Schuster, S. J. Sciutto, M. Scuderi, A. Segreto, D. Semikoz, M. Settimo, A. Shadkam, R. C. Shellard, I. Sidelnik, B. B. Siffert, G. Sigl, A. Śmiałkowski, R. Šmída, G. R. Snow, P. Sommers, J. Sorokin, H. Spinka, R. Squartini, J. Stapleton, J. Stasielak, M. Stephan, E. Strazzeri, A. Stutz, F. Suarez, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, T. Šuša, M. S. Sutherland, J. Swain, Z. Szadkowski, A. Tamashiro, A. Tapia, T. Tarutina, O. Taşcău, R. Tcaciuc, D. Tcherniakhovski, D. Tegolo, N. T. Thao, D. Thomas, J. Tiffenberg, C. Timmermans, W. Tkaczyk, C. J. Todero Peixoto, B. Tomé, A. Tonachini, P. Travnicek, D. B. Tridapalli, G. Tristram, E. Trovato, M. Tueros, R. Ulrich, M. Unger, M. Urban, J. F. Valdés Galicia, I. Valiño, L. Valore, A. M. van den Berg, J. R. Vázquez, R. A. Vázquez, D. Veberič, T. Venters, V. Verzi, M. Videla, L. Villaseñor, H. Wahlberg, P. Wahrlich, O. Wainberg, D. Warner, A. A. Watson, K. Weidenhaupt, A. Weindl, S. Westerhoff, B. J. Whelan, G. Wieczorek, L. Wiencke, B. Wilczyńska, H. Wilczyński, M. Will, C. Williams, T. Winchen, L. Winders, M. G. Winnick, M. Wommer, B. Wundheiler, T. Yamamoto, P. Younk, G. Yuan, A. Yushkov, B. Zamorano, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik, I. Zaw, A. Zepeda, M. Ziolkowsk. - In: PHYSICAL REVIEW D, PARTICLES, FIELDS, GRAVITATION, AND COSMOLOGY. - ISSN 1550-7998. - 84:12(2011 Dec), pp. 122005.122005.1-122005.122005.16. [10.1103/PhysRevD.84.122005]

Search for ultrahigh energy neutrinos in highly inclined events at the Pierre Auger Observatory

B. Caccianiga;L. Miramonti;H. Rivera Bretel;V. Scherini;
2011

Abstract

The Surface Detector of the Pierre Auger Observatory is sensitive to neutrinos of all flavors above 0.1 EeV. These interact through charged and neutral currents in the atmosphere giving rise to extensive air showers. When interacting deeply in the atmosphere at nearly horizontal incidence, neutrinos can be distinguished from regular hadronic cosmic rays by the broad time structure of their shower signals in the water-Cherenkov detectors. In this paper we present for the first time an analysis based on down-going neutrinos. We describe the search procedure, the possible sources of background, the method to compute the exposure and the associated systematic uncertainties. No candidate neutrinos have been found in data collected from 1 January 2004 to 31 May 2010. Assuming an E -2 differential energy spectrum the limit on the single-flavor neutrino is E2dN/dE<1.74×10 -7GeVcm -2s -1sr -1 at 90% C.L. in the energy range 1×1017eV
ultrahigh energy neutrinos ; Pierre Auger Observatory
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica
Article (author)
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/167712
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 74
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 63
social impact