IceCube search for dark matter annihilation in nearby galaxies and galaxy clusters
Aartsen, M. G.; Abbasi, R.; Abdou, Y.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Altmann, D.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Tjus, J. Becker; Becker, K. -H.; Benabderrahmane, M. L.; Benzvi, S.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bernhard, A.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohaichuk, S.; Bohm, C.; Bose, D.; Boeser, S.; Botner, O.; Brayeur, L.; Bretz, H. -P.; Brown, A. M.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Carson, M.; Casey, J.; Casier, M.; Chirkin, D.; Christov, A.; Christy, B.; Clark, K.; Clevermann, F.; Coenders, S.; Cohen, S.; Cowen, D. F.; Silva, A. H. Cruz; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; Day, M.; De Clercq, C.; De Ridder, S.; Desiati, P.; De Vries, K. D.; De With, M.; Deyoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dunkman, M.; Eagan, R.; Eberhardt, B.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Flis, S.; Franckowiak, A.; Frantzen, K.; Fuchs, T.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Gluesenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Golup, G.; Gonzalez, J. G.; Goodman, J. A.; Gora, D.; Grandmont, D. T.; Grant, D.; Gross, A.; Ha, C.; Ismail, A. Haj; Hallen, P.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hanson, K.; Heereman, D.; Heinen, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Jacobsen, J.; Jagielski, K.; Japaridze, G. S.; Jero, K.; Jlelati, O.; Kaminsky, B.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kelley, J. L.; Kiryluk, J.; Klaes, J.; Klein, S. R.; Koehne, J. -H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Koepke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krasberg, M.; Krings, K.; Kroll, G.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lesiak-Bzdak, M.; Leuermann, M.; Leute, J.; Luenemann, J.; Macias, O.; Madsen, J.; Maggi, G.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Mcnally, F.; Meagher, K.; Merck, M.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Morse, R.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Niederhausen, H.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke, A.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Omairat, A.; O'Murchadha, A.; Paul, L.; Pepper, J. A.; De Los Heros, C. Perez; Pfendner, C.; Pieloth, D.; Pinat, E.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Raedel, L.; Rameez, M.; Rawlins, K.; Redl, P.; Reimann, R.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Richman, M.; Riedel, B.; Rodrigues, J. P.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Saba, S. M.; Salameh, T.; Sander, H. -G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Scheriau, F.; Schmidt, T.; Schmitz, M.; Schoenen, S.; Schoeneberg, S.; Schoenwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Schulz, O.; Seckel, D.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Shanidze, R.; Sheremata, C.; Smith, M. W. E.; Soldin, D.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stasik, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stoessl, A.; Strahler, E. A.; Strom, R.; Sullivan, G. W.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Tepe, A.; Ter-Antonyan, S.; Tesic, G.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Unger, E.; Usner, M.; Vallecorsa, S.; Van Eijndhoven, N.; Van Overloop, A.; Van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Weaver, Ch.; Wellons, M.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.; Ziemann, J.; Zierke, S.; Zoll, M.; IceCube Collaboration
2013

Abstract

We present the results of a first search for self-annihilating dark matter in nearby galaxies and galaxy clusters using a sample of high-energy neutrinos acquired in 339.8 days of live time during 2009/10 with the IceCube neutrino observatory in its 59-string configuration. The targets of interest include the Virgo and Coma galaxy clusters, the Andromeda galaxy, and several dwarf galaxies. We obtain upper limits on the cross section as a function of the weakly interacting massive particle mass between 300 GeV and 100 TeV for the annihilation into b (b) over bar, W+(W) over bar (-), tau(+)tau(-), mu(+)mu(-) , and nu(nu) over bar. A limit derived for the Virgo cluster, when assuming a large effect from subhalos, challenges the weakly interacting massive particle interpretation of a recently observed GeV positron excess in cosmic rays.

Details

Title IceCube search for dark matter annihilation in nearby galaxies and galaxy clusters
Author(s) Aartsen, M. G. ; Abbasi, R. ; Abdou, Y. ; Ackermann, M. ; Adams, J. ; Aguilar, J. A. ; Ahlers, M. ; Altmann, D. ; Auffenberg, J. ; Bai, X. ; Baker, M. ; Barwick, S. W. ; Baum, V. ; Bay, R. ; Beatty, J. J. ; Bechet, S. ; Tjus, J. Becker ; Becker, K. -H. ; Benabderrahmane, M. L. ; Benzvi, S. ; Berghaus, P. ; Berley, D. ; Bernardini, E. ; Bernhard, A. ; Bertrand, D. ; Besson, D. Z. ; Binder, G. ; Bindig, D. ; Bissok, M. ; Blaufuss, E. ; Blumenthal, J. ; Boersma, D. J. ; Bohaichuk, S. ; Bohm, C. ; Bose, D. ; Boeser, S. ; Botner, O. ; Brayeur, L. ; Bretz, H. -P. ; Brown, A. M. ; Bruijn, R. ; Brunner, J. ; Carson, M. ; Casey, J. ; Casier, M. ; Chirkin, D. ; Christov, A. ; Christy, B. ; Clark, K. ; Clevermann, F. ; Coenders, S. ; Cohen, S. ; Cowen, D. F. ; Silva, A. H. Cruz ; Danninger, M. ; Daughhetee, J. ; Davis, J. C. ; Day, M. ; De Clercq, C. ; De Ridder, S. ; Desiati, P. ; De Vries, K. D. ; De With, M. ; Deyoung, T. ; Diaz-Velez, J. C. ; Dunkman, M. ; Eagan, R. ; Eberhardt, B. ; Eisch, J. ; Ellsworth, R. W. ; Euler, S. ; Evenson, P. A. ; Fadiran, O. ; Fazely, A. R. ; Fedynitch, A. ; Feintzeig, J. ; Feusels, T. ; Filimonov, K. ; Finley, C. ; Fischer-Wasels, T. ; Flis, S. ; Franckowiak, A. ; Frantzen, K. ; Fuchs, T. ; Gaisser, T. K. ; Gallagher, J. ; Gerhardt, L. ; Gladstone, L. ; Gluesenkamp, T. ; Goldschmidt, A. ; Golup, G. ; Gonzalez, J. G. ; Goodman, J. A. ; Gora, D. ; Grandmont, D. T. ; Grant, D. ; Gross, A. ; Ha, C. ; Ismail, A. Haj ; Hallen, P. ; Hallgren, A. ; Halzen, F. ; Hanson, K. ; Heereman, D. ; Heinen, D. ; Helbing, K. ; Hellauer, R. ; Hickford, S. ; Hill, G. C. ; Hoffman, K. D. ; Hoffmann, R. ; Homeier, A. ; Hoshina, K. ; Huelsnitz, W. ; Hulth, P. O. ; Hultqvist, K. ; Hussain, S. ; Ishihara, A. ; Jacobi, E. ; Jacobsen, J. ; Jagielski, K. ; Japaridze, G. S. ; Jero, K. ; Jlelati, O. ; Kaminsky, B. ; Kappes, A. ; Karg, T. ; Karle, A. ; Kelley, J. L. ; Kiryluk, J. ; Klaes, J. ; Klein, S. R. ; Koehne, J. -H. ; Kohnen, G. ; Kolanoski, H. ; Koepke, L. ; Kopper, C. ; Kopper, S. ; Koskinen, D. J. ; Kowalski, M. ; Krasberg, M. ; Krings, K. ; Kroll, G. ; Kunnen, J. ; Kurahashi, N. ; Kuwabara, T. ; Labare, M. ; Landsman, H. ; Larson, M. J. ; Lesiak-Bzdak, M. ; Leuermann, M. ; Leute, J. ; Luenemann, J. ; Macias, O. ; Madsen, J. ; Maggi, G. ; Maruyama, R. ; Mase, K. ; Matis, H. S. ; Mcnally, F. ; Meagher, K. ; Merck, M. ; Meures, T. ; Miarecki, S. ; Middell, E. ; Milke, N. ; Miller, J. ; Mohrmann, L. ; Montaruli, T. ; Morse, R. ; Nahnhauer, R. ; Naumann, U. ; Niederhausen, H. ; Nowicki, S. C. ; Nygren, D. R. ; Obertacke, A. ; Odrowski, S. ; Olivas, A. ; Omairat, A. ; O'Murchadha, A. ; Paul, L. ; Pepper, J. A. ; De Los Heros, C. Perez ; Pfendner, C. ; Pieloth, D. ; Pinat, E. ; Posselt, J. ; Price, P. B. ; Przybylski, G. T. ; Raedel, L. ; Rameez, M. ; Rawlins, K. ; Redl, P. ; Reimann, R. ; Resconi, E. ; Rhode, W. ; Ribordy, M. ; Richman, M. ; Riedel, B. ; Rodrigues, J. P. ; Rott, C. ; Ruhe, T. ; Ruzybayev, B. ; Ryckbosch, D. ; Saba, S. M. ; Salameh, T. ; Sander, H. -G. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Schatto, K. ; Scheriau, F. ; Schmidt, T. ; Schmitz, M. ; Schoenen, S. ; Schoeneberg, S. ; Schoenwald, A. ; Schukraft, A. ; Schulte, L. ; Schulz, O. ; Seckel, D. ; Sestayo, Y. ; Seunarine, S. ; Shanidze, R. ; Sheremata, C. ; Smith, M. W. E. ; Soldin, D. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C. ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stasik, A. ; Stezelberger, T. ; Stokstad, R. G. ; Stoessl, A. ; Strahler, E. A. ; Strom, R. ; Sullivan, G. W. ; Taavola, H. ; Taboada, I. ; Tamburro, A. ; Tepe, A. ; Ter-Antonyan, S. ; Tesic, G. ; Tilav, S. ; Toale, P. A. ; Toscano, S. ; Unger, E. ; Usner, M. ; Vallecorsa, S. ; Van Eijndhoven, N. ; Van Overloop, A. ; Van Santen, J. ; Vehring, M. ; Voge, M. ; Vraeghe, M. ; Walck, C. ; Waldenmaier, T. ; Wallraff, M. ; Weaver, Ch. ; Wellons, M. ; Wendt, C. ; Westerhoff, S. ; Whitehorn, N. ; Wiebe, K. ; Wiebusch, C. H. ; Williams, D. R. ; Wissing, H. ; Wolf, M. ; Wood, T. R. ; Woschnagg, K. ; Xu, D. L. ; Xu, X. W. ; Yanez, J. P. ; Yodh, G. ; Yoshida, S. ; Zarzhitsky, P. ; Ziemann, J. ; Zierke, S. ; Zoll, M. ; IceCube Collaboration
Published in Physical Review D
Pagination 10
Volume 88
Issue 12
Pages 122001
Date 2013
Publisher College Pk, Amer Physical Soc
ISSN 1550-7998
DOI https://doi.org/10.1103/PhysRevD.88.122001
Other identifier(s) View record in Web of Science
Laboratories LPHE
Record Appears in Scientific production and competences > SB - School of Basic Sciences > IPHYS - Institute of Physics > LPHE - High Energy Physics Laboratory
Peer-reviewed publications
Work produced at EPFL
Journal Articles
Published
Record creation date 2014-01-20

Actions