Skip to search
Skip to main content
Back to Search
Start Over
Search for Spatial Correlations of Neutrinos with Ultra-High-Energy Cosmic Rays
Authors :
The ANTARES collaboration Albert, A. Alves, S. André, M. Anghinolfi, M. Ardid, M. Ardid, S. Aubert, J. -J. Aublin, J. Baret, B. Basa, S. Belhorma, B. Bendahman, M. Bertin, V. Biagi, S. Bissinger, M. Boumaaza, J. Bouta, M. Bouwhuis, M. C. Brânzaş, H. Bruijn, R. Brunner, J. Busto, J. Caiffi, B. Calvo, D. Capone, A. Caramete, L. Carr, J. Carretero, V. Celli, S. Chabab, M. Chau, T. N. Moursli, R. Cherkaoui El Chiarusi, T. Circella, M. Coleiro, A. Coniglione, R. Coyle, P. Creusot, A. Díaz, A. F. Distefano, C. Di Palma, I. Domi, A. Donzaud, C. Dornic, D. Drouhin, D. Eberl, T. van Eeden, T. van Eijk, D. Khayati, N. El Enzenhöfer, A. Fermani, P. Ferrara, G. Filippini, F. Fusco, L. Gatelet, Y. Gay, P. Glotin, H. Gozzini, R. Ruiz, R. Gracia Graf, K. Guidi, C. Hallmann, S. van Haren, H. Heijboer, A. J. Hello, Y. Hernández-Rey, J. J. Hößl, J. Hofestädt, J. Huang, F. Illuminati, G. James, C. W. Jisse-Jung, B. de Jong, M. de Jong, P. Kadler, M. Kalekin, O. Katz, U. Khan-Chowdhury, N. R. Kouchner, A. Kreykenbohm, I. Kulikovskiy, V. Lahmann, R. Breton, R. Le LeStum, S. Lefèvre, D. Leonora, E. Levi, G. Lopez-Coto, D. Loucatos, S. Maderer, L. Manczak, J. Marcelin, M. Margiotta, A. Marinelli, A. Martínez-Mora, J. A. Martino, B. Melis, K. Migliozzi, P. Moussa, A. Muller, R. Nauta, L. Navas, S. Nezri, E. Fearraigh, B. Ó Păun, A. Păvălaş, G. E. Pellegrino, C. Perrin-Terrin, M. Pestel, V. Piattelli, P. Pieterse, C. Poirè, C. Popa, V. Pradier, T. Randazzo, N. Real, D. Reck, S. Riccobene, G. Romanov, A. Sánchez-Losa, A. Greus, F. Salesa Samtleben, D. F. E. Sanguineti, M. Sapienza, P. Schnabel, J. Schumann, J. Schüssler, F. Seneca, J. Spurio, M. Stolarczyk, Th. Taiuti, M. Tayalati, Y. Tingay, S. J. Vallage, B. Van Elewyck, V. Versari, F. Viola, S. Vivolo, D. Wilms, J. Zavatarelli, S. Zegarelli, A. Zornoza, J. D. Zúñiga, J. collaboration, The IceCube Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alameddine, J. M. Alispach, C. Alves Jr., A. A. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. V., A. Balagopal Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K. -H. Tjus, J. Becker Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. López, D. Delgado Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Minh, M. Ha Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mase, K. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyên, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Heros, C. Pérez de los Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Price, P. B. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Elorrieta, M. A. Unland Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, S. Walck, C. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. collaboration, The Pierre Auger Abreu, P. Aglietta, M. Albury, J. M. Allekotte, I. Cheminant, K. Almeida Almela, A. Alvarez-Muñiz, J. Batista, R. Alves Anastasi, G. A. Anchordoqui, L. Andrada, B. Andringa, S. Aramo, C. Ferreira, P. R. Araújo Arnone, E. Velázquez, J. C. Arteaga Asorey, H. Assis, P. Avila, G. Badescu, A. M. Bakalova, A. Balaceanu, A. Barbato, F. Bellido, J. A. Berat, C. Bertaina, M. E. Bertou, X. Bhatta, G. Biermann, P. L. Binet, V. Bismark, K. Bister, T. Biteau, J. Blazek, J. Bleve, C. Blümer, J. Boháčová, M. Boncioli, D. Bonifazi, C. Arbeletche, L. Bonneau Borodai, N. Botti, A. M. Brack, J. Bretz, T. Orchera, P. G. Brichetto Briechle, F. L. Buchholz, P. Bueno, A. Buitink, S. Buscemi, M. Büsken, M. Caballero-Mora, K. S. Caccianiga, L. Canfora, F. Caracas, I. Caruso, R. Castellina, A. Catalani, F. Cataldi, G. Cazon, L. Cerda, M. Chinellato, J. A. Chudoba, J. Chytka, L. Clay, R. W. Cerutti, A. C. Cobos Colalillo, R. Coleman, A. Coluccia, M. R. Conceição, R. Condorelli, A. Consolati, G. Contreras, F. Convenga, F. Santos, D. Correia dos Covault, C. E. Dasso, S. Daumiller, K. Dawson, B. R. Day, J. A. de Almeida, R. M. de Jesús, J. de Jong, S. J. Neto, J. R. T. de Mello De Mitri, I. de Oliveira, J. Franco, D. de Oliveira de Palma, F. de Souza, V. De Vito, E. Del Popolo, A. del Río, M. Deligny, O. Deval, L. di Matteo, A. Dobre, M. Dobrigkeit, C. D'Olivo, J. C. Mendes, L. M. Domingues Anjos, R. C. dos Dova, M. T. Ebr, J. Engel, R. Epicoco, I. Erdmann, M. Escobar, C. O. Etchegoyen, A. Falcke, H. Farmer, J. Farrar, G. Fauth, A. C. Fazzini, N. Feldbusch, F. Fenu, F. Fick, B. Figueira, J. M. Filipčič, A. Fitoussi, T. Fodran, T. Fujii, T. Fuster, A. Galea, C. Galelli, C. García, B. Vegas, A. L. Garcia Gemmeke, H. Gesualdi, F. Gherghel-Lascu, A. Ghia, P. L. Giaccari, U. Giammarchi, M. Glombitza, J. Gobbi, F. Gollan, F. Golup, G. Berisso, M. Gómez Vitale, P. F. Gómez Gongora, J. P. González, J. M. González, N. Goos, I. Góra, D. Gorgi, A. Gottowik, M. Grubb, T. D. Guarino, F. Guedes, G. P. Guido, E. Hahn, S. Hamal, P. Hampel, M. R. Hansen, P. Harari, D. Harvey, V. M. Hebbeker, T. Heck, D. Hojvat, C. Hörandel, J. R. Horvath, P. Hrabovský, M. Huege, T. Insolia, A. Isar, P. G. Janecek, P. Johnsen, J. A. Jurysek, J. Kääpä, A. Kampert, K. H. Karastathis, N. Keilhauer, B. Khakurdikar, A. Covilakam, V. V. Kizakke Klages, H. O. Kleifges, M. Kleinfeller, J. Knapp, F. Kunka, N. Lago, B. L. Lang, R. G. Langner, N. de Oliveira, M. A. Leigui Lenok, V. Letessier-Selvon, A. Lhenry-Yvon, I. Presti, D. Lo Lopes, L. López, R. Lu, L. Luce, Q. Lundquist, J. P. Payeras, A. Machado Mancarella, G. Mandat, D. Manning, B. C. Manshanden, J. Mantsch, P. Marafico, S. Mariani, F. M. Mariazzi, A. G. Mariş, I. C. Marsella, G. Martello, D. Martinelli, S. Bravo, O. Martínez Mastrodicasa, M. Mathes, H. J. Matthews, J. Matthiae, G. Mayotte, E. Mayotte, S. Mazur, P. O. Medina-Tanco, G. Melo, D. Menshikov, A. Michal, S. Micheletti, M. I. Miramonti, L. Mollerach, S. Montanet, F. Morejon, L. Morello, C. Mostafá, M. Müller, A. L. Muller, M. A. Mulrey, K. Mussa, R. Muzio, M. Namasaka, W. M. Nasr-Esfahani, A. Nellen, L. Nicora, G. Niculescu-Oglinzanu, M. Niechciol, M. Nitz, D. Nosek, D. Novotny, V. Nožka, L. Nucita, A. Núñez, L. A. Oliveira, C. Palatka, M. Pallotta, J. Papenbreer, P. Parente, G. Parra, A. Pawlowsky, J. Pech, M. Pȩkala, J. Pelayo, R. Peña-Rodriguez, J. Martins, E. E. Pereira Armand, J. Perez Bertolli, C. Pérez Perlin, M. Perrone, L. Petrera, S. Petrucci, C. Pierog, T. Pimenta, M. Pirronello, V. Platino, M. Pont, B. Pothast, M. Privitera, P. Prouza, M. Puyleart, A. Querchfeld, S. Rautenberg, J. Ravignani, D. Reininghaus, M. Ridky, J. Riehn, F. Risse, M. Rizi, V. de Carvalho, W. Rodrigues Rojo, J. Rodriguez Roncoroni, M. J. Rossoni, S. Roth, M. Roulet, E. Rovero, A. C. Ruehl, P. Saftoiu, A. Saharan, M. Salamida, F. Salazar, H. Salina, G. Gomez, J. D. Sanabria Sánchez, F. Santos, E. M. Santos, E. Sarazin, F. Sarmento, R. Sarmiento-Cano, C. Sato, R. Savina, P. Schäfer, C. M. Scherini, V. Schieler, H. Schimassek, M. Schimp, M. Schlüter, F. Schmidt, D. Scholten, O. Schoorlemmer, H. Schovánek, P. Schulte, J. Schulz, T. Sciutto, S. J. Scornavacche, M. Segreto, A. Sehgal, S. Shellard, R. C. Sigl, G. Silli, G. Sima, O. Smau, R. Šmída, R. Sommers, P. Soriano, J. F. Squartini, R. Stadelmaier, M. Stanca, D. Stanič, S. Stasielak, J. Stassi, P. Streich, A. Suárez-Durán, M. Sudholz, T. Suomijärvi, T. Supanitsky, A. D. Szadkowski, Z. Tapia, A. Taricco, C. Timmermans, C. Tkachenko, O. Tobiska, P. Peixoto, C. J. Todero Tomé, B. Torrès, Z. Travaini, A. Travnicek, P. Trimarelli, C. Tueros, M. Ulrich, R. Unger, M. Vaclavek, L. Vacula, M. Galicia, J. F. Valdés Valore, L. Varela, E. Vásquez-Ramírez, A. Veberič, D. Ventura, C. Quispe, I. D. Vergara Verzi, V. Vicha, J. Vink, J. Vorobiov, S. Wahlberg, H. Watanabe, C. Watson, A. A. Wiencke, L. Wilczyński, H. Wittkowski, D. Wundheiler, B. Yushkov, A. Zapparrata, O. Zas, E. Zavrtanik, D. Zavrtanik, M. Zehrer, L. collaboration, The Telescope Array Abu-Zayyad, T. Allen, M. Arai, Y. Arimura, R. Barcikowski, E. Belz, J. W. Bergman, D. R. Blake, S. A. Buckland, I. Cady, R. Cheon, B. G. Chiba, J. Chikawa, M. Fujisue, K. Fujita, K. Fujiwara, R. Fukushima, M. Fukushima, R. Furlich, G. Globus, N. Gonzalez, R. Hanlon, W. Hayashi, M. Hayashida, N. He, H. Hibino, K. Higuchi, R. Honda, K. Ikeda, D. Inadomi, T. Inoue, N. Ishii, T. Ito, H. Ivanov, D. Iwakura, H. Iwasaki, A. Jeong, H. M. Jeong, S. Jui, C. C. H. Kadota, K. Kakimoto, F. Kalashev, O. Kasahara, K. Kasami, S. Kawakami, S. Kawana, S. Kawata, K. Kharuk, I. Kido, E. Kim, H. B. Kim, J. H. Kim, S. W. Kimura, Y. Kishigami, S. Kubota, Y. Kurisu, S. Kuzmin, V. Kuznetsov, M. Kwon, Y. J. Lee, K. H. Lubsandorzhiev, B. Machida, K. Matsumiya, H. Matsuyama, T. Matthews, J. N. Mayta, R. Minamino, M. Mukai, K. Myers, I. Nagataki, S. Nakai, K. Nakamura, R. Nakamura, T. Nakamura, Y. Nakazawa, A. Nishio, E. Nonaka, T. Oda, H. Ogio, S. Ohnishi, M. Ohoka, H. Oku, Y. Okuda, T. Omura, Y. Ono, M. Onogi, R. Oshima, A. Ozawa, S. Park, I. H. Potts, M. Pshirkov, M. S. Remington, J. Rodriguez, D. C. Rubtsov, G. I. Ryu, D. Sagawa, H. Sahara, R. Saito, Y. Sakaki, N. Sako, T. Sakurai, N. Sano, K. Sato, K. Seki, T. Sekino, K. Shah, P. D. Shibasaki, Y. Shibata, F. Shibata, N. Shibata, T. Shimodaira, H. Shin, B. K. Shin, H. S. Shinto, D. Smith, J. D. Sokolsky, P. Sone, N. Stokes, B. T. Stroman, T. A. Takagi, Y. Takahashi, Y. Takamura, M. Takeda, M. Takeishi, R. Taketa, A. Takita, M. Tameda, Y. Tanaka, H. Tanaka, K. Tanaka, M. Tanoue, Y. Thomas, S. B. Thomson, G. B. Tinyakov, P. Tkachev, I. Tokuno, H. Tomida, T. Troitsky, S. Tsuda, R. Tsunesada, Y. Uchihori, Y. Udo, S. Uehama, T. Urban, F. Warren, D. Wong, T. Yamamoto, M. Yamazaki, K. Yashiro, K. Yoshida, F. Yoshioka, Y. Zhezher, Y. Zundel, Z.
Source :
ApJ 934 164 (2022)
Publication Year :
2022
Abstract
For several decades, the origin of ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs) has been an unsolved question of high-energy astrophysics. One approach for solving this puzzle is to correlate UHECRs with high-energy neutrinos, since neutrinos are a direct probe of hadronic interactions of cosmic rays and are not deflected by magnetic fields. In this paper, we present three different approaches for correlating the arrival directions of neutrinos with the arrival directions of UHECRs. The neutrino data is provided by the IceCube Neutrino Observatory and ANTARES, while the UHECR data with energies above $\sim$50 EeV is provided by the Pierre Auger Observatory and the Telescope Array. All experiments provide increased statistics and improved reconstructions with respect to our previous results reported in 2015. The first analysis uses a high-statistics neutrino sample optimized for point-source searches to search for excesses of neutrinos clustering in the vicinity of UHECR directions. The second analysis searches for an excess of UHECRs in the direction of the highest-energy neutrinos. The third analysis searches for an excess of pairs of UHECRs and highest-energy neutrinos on different angular scales. None of the analyses has found a significant excess, and previously reported over-fluctuations are reduced in significance. Based on these results, we further constrain the neutrino flux spatially correlated with UHECRs.<br />Comment: 39 pages, 7 figures, 4 tables; updated source files including xml authorlist