Abstract

The results of a 3+1 sterile neutrino search using eight years of data from the IceCube Neutrino Observatory are presented. A total of 305 735 muon neutrino events are analyzed in reconstructed energy-zenith space to test for signatures of a matter-enhanced oscillation that would occur given a sterile neutrino state with a mass-squared differences between 0.01 and 100 eV^{2}. The best-fit point is found to be at sin^{2}(2θ_{24})=0.10 and Δm_{41}^{2}=4.5 eV^{2}, which is consistent with the no sterile neutrino hypothesis with a p value of 8.0%.

Highlights

  • The results of a 3 þ 1 sterile neutrino search using eight years of data from the IceCube Neutrino Observatory are presented

  • A total of 305 735 muon neutrino events are analyzed in reconstructed energyzenith space to test for signatures of a matter-enhanced oscillation that would occur given a sterile neutrino state with a mass-squared differences between 0.01 and 100 eV2

  • The best-fit point is found to be at sin2ð2θ24Þ 1⁄4 0.10 and Δm241 1⁄4 4.5 eV2, which is consistent with the no sterile neutrino hypothesis with a p value of 8.0%

Read more

Summary

Data from the IceCube Neutrino Observatory

M. G. Aartsen,17 R. Abbasi,16 M. Ackermann,56 J. Adams,17 J. A. Aguilar,12 M. Ahlers,21 M. Ahrens,47 C. Alispach,27 N. M. Amin,40 K. Andeen,38 T. Anderson,53 I. Ansseau,12 G. Anton,25 C. Argüelles ,14 J. Auffenberg,1 S. Axani,14 H. Bagherpour,17 X. Bai,44 A. Balagopal,30 A. Barbano,27 S. W. Barwick,29 B. Bastian,56 V. Basu,36 V. Baum,37 S. Baur,12 R. Bay,8 J. J. Beatty,19,20 K.-H. Becker,55 J. Becker Tjus,11 S. BenZvi,46 D. Berley,18 E. Bernardini,56,* D. Z. Besson,31,† G. Binder,8,9 D. Bindig,55 E. Blaufuss,18 S. Blot,56 C. Bohm,47 S. Böser,37 O. Botner,54 J. Böttcher,1 E. Bourbeau,21 J. Bourbeau,36 F. Bradascio,56 J. Braun,36 S. Bron,27 J. Brostean-Kaiser,56 A. Burgman,54 J. Buscher,1 R. S. Busse,39 T. Carver,27 C. Chen,6 E. Cheung,18 D. Chirkin,36 S. Choi,49 B. A. Clark,23 K. Clark,32 L. Classen,39 A. Coleman,40 G. H. Collin,14 J. M. Conrad,14 P. Coppin,13 P. Correa,13 D. F. Cowen,52,53 R. Cross,46 P. Dave,6 C. De Clercq,13 J. J. DeLaunay,53 H. Dembinski,40 K. Deoskar,47 S. De Ridder,28 A. Desai,36 P. Desiati,36 K. D. de Vries,13 G. de Wasseige,13 M. de With,10 T. DeYoung,23 S. Dharani,1 A. Diaz,14 J. C. Díaz-Velez,36 H. Dujmovic,30 M. Dunkman,53 M. A. DuVernois,36 E. Dvorak,44 T. Ehrhardt,37 P. Eller,53 R. Engel,30 P. A. Evenson,40 S. Fahey,36 A. R. Fazely,7 A. Fedynitch,57 J. Felde,18 A. T. Fienberg,52 K. Filimonov,8 C. Finley,47 D. Fox,52 A. Franckowiak,56 E. Friedman,18 A. Fritz,37 T. K. Gaisser,40 J. Gallagher,35 E. Ganster,1 S. Garrappa,56 L. Gerhardt,9 T. Glauch,26 T. Glüsenkamp,25 A. Goldschmidt,9 J. G. Gonzalez,40 D. Grant,23 T. Gregoire,53 Z. Griffith,36 S. Griswold,46 M. Günder,1 M. Gündüz,11 C. Haack,1 A. Hallgren,54 R. Halliday,23 L. Halve,1 F. Halzen,36 K. Hanson,36 J. Hardin,36 A. Haungs,30 S. Hauser,1 D. Hebecker,10 D. Heereman,12 P. Heix,1 K. Helbing,55 R. Hellauer,18 F. Henningsen,26 S. Hickford,55 J. Hignight,24 G. C. Hill,2 K. D. Hoffman,18 R. Hoffmann,55 T. Hoinka,22 B. Hokanson-Fasig,36 K. Hoshina,36,‡ F. Huang,53 M. Huber,26 T. Huber,30,56 K. Hultqvist,47 M. Hünnefeld,22 R. Hussain,36 S. In,49 N. Iovine,12 A. Ishihara,15 M. Jansson,47 G. S. Japaridze,5 M. Jeong,49 B. J. P. Jones,4 F. Jonske,1 R. Joppe,1 D. Kang,30 W. Kang,49 A. Kappes,39 D. Kappesser,37 T. Karg,56 M. Karl,26 A. Karle,36 U. Katz,25 M. Kauer,36 M. Kellermann,1 J. L. Kelley,36 A. Kheirandish,53 J. Kim,49 T. Kintscher,56 J. Kiryluk,48 T. Kittler,25 S. R. Klein,8,9 R. Koirala,40 H. Kolanoski,10 L. Köpke,37 C. Kopper,23 S. Kopper,51 D. J. Koskinen,21 P. Koundal,30 M. Kowalski,10,56 K. Krings,26 G. Krückl,37 N. Kulacz,24 N. Kurahashi,43 A. Kyriacou,2 J. L. Lanfranchi,53 M. J. Larson,18 F. Lauber,55 J. P. Lazar,36 K. Leonard,36 A. Leszczyńska,30 Y. Li,53 Q. R. Liu,36 E. Lohfink,37 C. J. Lozano Mariscal,39 L. Lu,15 F. Lucarelli,27 A. Ludwig,33 J. Lünemann,13 W. Luszczak,36 Y. Lyu,8,9 W. Y. Ma,56 J. Madsen,45 G. Maggi,13 K. B. M. Mahn,23 Y. Makino,36 P. Mallik,1 S. Mancina,36 I. C. Mariş,12 R. Maruyama,41 K. Mase,15 R. Maunu,18 F. McNally,34 K. Meagher,36 M. Medici,21 A. Medina,20 M. Meier,22 S. Meighen-Berger,26 J. Merz,1 T. Meures,12 J. Micallef,23 D. Mockler,12 G. Momente,37 T. Montaruli,27 R. W. Moore,24 R. Morse,36 M. Moulai,14 P. Muth,1 R. Nagai,15 U. Naumann,55 G. Neer,23 L. V. Nguyen,23 H. Niederhausen,26 M. U. Nisa,23 S. C. Nowicki,23 D. R. Nygren,9 A. Obertacke Pollmann,55 M. Oehler,30 A. Olivas,18 A. O’Murchadha,12 E. O’Sullivan,47 T. Palczewski,8,9 H. Pandya,40 D. V. Pankova,53 N. Park,36 G. K. Parker,4 E. N. Paudel,40 P. Peiffer,37 C. Perez de los Heros,54 S. Philippen,1 D. Pieloth,22 S. Pieper,55 E. Pinat,12 A. Pizzuto,36 M. Plum,38 Y. Popovych,1 A. Porcelli,28 M. Prado Rodriguez,36 P. B. Price,8 G. T. Przybylski,9 C. Raab,12 A. Raissi,17 M. Rameez,21 L. Rauch,56 K. Rawlins,3 I. C. Rea,26 A. Rehman,40 R. Reimann,1 B. Relethford,43 M. Renschler,30 G. Renzi,12 E. Resconi,26 W. Rhode,22 M. Richman,43 B. Riedel,36 S. Robertson,9 M. Rongen,1 C. Rott,49 T. Ruhe,22 D. Ryckbosch,28 D. Rysewyk Cantu,23 I. Safa,36 S. E. Sanchez Herrera,23 A. Sandrock,22 J. Sandroos,37 M. Santander,51 S. Sarkar,42 S. Sarkar,24 K. Satalecka,56 M. Scharf,1 M. Schaufel,1 H. Schieler,30 P. Schlunder,22 T. Schmidt,18 A. Schneider,36 J. Schneider,25 F. G. Schröder,30,40 L. Schumacher,1 S. Sclafani,43 D. Seckel,40 S. Seunarine,45 S. Shefali,1 M. Silva,36 B. Smithers,4 R. Snihur,36 J. Soedingrekso,22 D. Soldin,40 M. Song,18 G. M. Spiczak,45 C. Spiering,56,† J. Stachurska,56 M. Stamatikos,20 T. Stanev,40 R. Stein,56 J. Stettner,1 A. Steuer,37 T. Stezelberger,9 R. G. Stokstad,9 A. Stößl,15 N. L. Strotjohann,56 T. Stürwald,1 T. Stuttard,21 G. W. Sullivan,18 I. Taboada,6 F. Tenholt,11 S. Ter-Antonyan,7 A. Terliuk,56 S. Tilav,40 K. Tollefson,23 L. Tomankova,11 C. Tönnis,50 S. Toscano,12 D. Tosi,36 A. Trettin,56 M. Tselengidou,25 C. F. Tung,6 A. Turcati,26 R. Turcotte,30 C. F. Turley,53 B. Ty,36 E. Unger,54 M. A. Unland Elorrieta,39 M. Usner,56 J. Vandenbroucke,36 W. Van Driessche,28 D. van Eijk,36 N. van Eijndhoven,13 D. Vannerom,14 J. van Santen,56 S. Verpoest,28 M. Vraeghe,28 C. Walck,47 A. Wallace,2 M. Wallraff,1 T. B. Watson,4 C. Weaver,24 A. Weindl,30 M. J. Weiss,53 J. Weldert,37 C. Wendt,36 J. Werthebach,22 B. J. Whelan,2 N. Whitehorn,33 K. Wiebe,37 C. H. Wiebusch,1 D. R. Williams,51 L. Wills,43 M. Wolf,26

Published by the American Physical Society
Findings
The increased sample size of this analysis with respect to
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call