First search for atmospheric and extraterrestrial neutrino-induced cascades with the IceCube detector

Abbasi, R.; Abdou, Y.; Abu-Zayyad, T.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Andeen, K.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Bay, R.; Alba, J. L. Bazo; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Becker, J. K.; Becker, K.-H.; Benabderrahmane, M. L.; BenZvi, S.; Berdermann, J.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Bose, D.; Boeser, S.; Botner, O.; Braun, J.; Brown, A. M.; Buitink, S.; Carson, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clem, J.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Colnard, C.; Cowen, D. F.; D'Agostino, M. V.; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; Demiroers, L.; Depaepe, O.; Descamps, F.; Desiati, P.; de Vries-Uiterweerd, G.; DeYoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dierckxsens, M.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Ehrlich, R.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Engdegard, O.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Foerster, M. M.; Fox, B. D.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Geisler, M.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Gluesenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Goodman, J. A.; Grant, D.; Griesel, T.; Gross, A.; Grullon, S.; Gurtner, M.; Ha, C.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Han, K.; Hanson, K.; Heinen, D.; Helbing, K.; Herquet, P.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Hubert, D.; Huelsnitz, W.; Huelss, J.-P.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Johansson, H.; Joseph, J. M.; Kampert, K.-H.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kelley, J. L.; Kemming, N.; Kenny, P.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klein, S. R.; Koehne, J.-H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Koepke, L.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Kowarik, T.; Krasberg, M.; Krings, T.; Kroll, G.; Kuehn, K.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Lafebre, S.; Laihem, K.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lauer, R.; Lehmann, R.; Luenemann, J.; Madsen, J.; Majumdar, P.; Marotta, A.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Meagher, K.; Merck, M.; Meszaros, P.; Meures, T.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Montaruli, T.; Morse, R.; Movit, S. M.; Nahnhauer, R.; Nam, J. W.; Naumann, U.; Niessen, P.; Nygren, D. R.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Ono, M.; Panknin, S.; Paul, L.; Pérez de los Heros, C.; Petrovic, J.; Piegsa, A.; Pieloth, D.; Porrata, R.; Posselt, J.; Price, P. B.; Prikockis, M.; Przybylski, G. T.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Rizzo, A.; Rodrigues, J. P.; Roth, P.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Ruhe, T.; Rutledge, D.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Sander, H.-G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Schmidt, T.; Schoenwald, A.; Schukraft, A.; Schultes, A.; Schulz, O.; Schunck, M.; Seckel, D.; Semburg, B.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Silvestri, A.; Slipak, A.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stephens, G.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stoyanov, S.; Strahler, E. A.; Straszheim, T.; Sullivan, G. W.; Swillens, Q.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Tarasova, O.; Tepe, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Tosi, D.; Turcan, D.; van Eijndhoven, N.; Vandenbroucke, J.; Van Overloop, A.; van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Voigt, B.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Walter, M.; Weaver, Ch.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Wischnewski, R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Woschnagg, K.; Xu, C.; Xu, X. W.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.

doi:10.1103/PhysRevD.84.072001

Abbasi, R.; Abdou, Y.; Abu-Zayyad, T.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Andeen, K.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Bay, R.; Alba, J. L. Bazo; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Becker, J. K.; Becker, K.-H.; Benabderrahmane, M. L.; BenZvi, S.; Berdermann, J.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Bose, D.; Boeser, S.; Botner, O.; Braun, J.; Brown, A. M.; Buitink, S.; Carson, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clem, J.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Colnard, C.; Cowen, D. F.; D'Agostino, M. V.; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; Demiroers, L.; Depaepe, O.; Descamps, F.; Desiati, P.; de Vries-Uiterweerd, G.; DeYoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dierckxsens, M.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Ehrlich, R.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Engdegard, O.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Foerster, M. M.; Fox, B. D.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Geisler, M.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Gluesenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Goodman, J. A.; Grant, D.; Griesel, T.; Gross, A.; Grullon, S.; Gurtner, M.; Ha, C.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Han, K.; Hanson, K.; Heinen, D.; Helbing, K.; Herquet, P.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Hubert, D.; Huelsnitz, W.; Huelss, J.-P.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Johansson, H.; Joseph, J. M.; Kampert, K.-H.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kelley, J. L.; Kemming, N.; Kenny, P.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klein, S. R.; Koehne, J.-H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Koepke, L.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Kowarik, T.; Krasberg, M.; Krings, T.; Kroll, G.; Kuehn, K.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Lafebre, S.; Laihem, K.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lauer, R.; Lehmann, R.; Luenemann, J.; Madsen, J.; Majumdar, P.; Marotta, A.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Meagher, K.; Merck, M.; Meszaros, P.; Meures, T.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Montaruli, T.; Morse, R.; Movit, S. M.; Nahnhauer, R.; Nam, J. W.; Naumann, U.; Niessen, P.; Nygren, D. R.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Ono, M.; Panknin, S.; Paul, L.; Pérez de los Heros, C.; Petrovic, J.; Piegsa, A.; Pieloth, D.; Porrata, R.; Posselt, J.; Price, P. B.; Prikockis, M.; Przybylski, G. T.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Rizzo, A.; Rodrigues, J. P.; Roth, P.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Ruhe, T.; Rutledge, D.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Sander, H.-G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Schmidt, T.; Schoenwald, A.; Schukraft, A.; Schultes, A.; Schulz, O.; Schunck, M.; Seckel, D.; Semburg, B.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Silvestri, A.; Slipak, A.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stephens, G.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stoyanov, S.; Strahler, E. A.; Straszheim, T.; Sullivan, G. W.; Swillens, Q.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Tarasova, O.; Tepe, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Tosi, D.; Turcan, D.; van Eijndhoven, N.; Vandenbroucke, J.; Van Overloop, A.; van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Voigt, B.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Walter, M.; Weaver, Ch.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Wischnewski, R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Woschnagg, K.; Xu, C.; Xu, X. W.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.

2011

Formats

Format
BibTeX
MARC
MARCXML
DublinCore
EndNote
NLM
RefWorks
RIS

Abstract

We report on the first search for atmospheric and for diffuse astrophysical neutrino-induced showers (cascades) in the IceCube detector using 257 days of data collected in the year 2007-2008 with 22 strings active. A total of 14 events with energies above 16 TeV remained after event selections in the diffuse analysis, with an expected total background contribution of 8.3 +/- 3.6. At 90% confidence we set an upper limit of E-2 Phi(90%CL) < 3.6 x 10(-7) GeV.cm(-2).s(-1).sr(-1) on the diffuse flux of neutrinos of all flavors in the energy range between 24 TeV and 6.6 PeV assuming that Phi proportional to E-2 and the flavor composition of the nu(e):nu(mu):nu(tau) flux is 1:1:1 at the Earth. The atmospheric neutrino analysis was optimized for lower energies. A total of 12 events were observed with energies above 5 TeV. The observed number of events is consistent with the expected background, within the uncertainties.