Measurement of the high-energy all-flavor neutrino-nucleon cross section with IceCube

Abbasi, R.; Hill, G. C.; Choi, S.; Leonard, K.; Koirala, R.; Stettner, J.; Schneider, J.; Bourbeau, E.; Sandrock, A.; Conrad, J. M.; Momenté, G.; Hignight, J.; Huber, T.; Steuer, A.; Oehler, M.; Snihur, R.; Pankova, D. V.; Seunarine, S.; Yuan, T.; Moore, R. W.; Rawlins, K.; Bastian-Querner, Benjamin; Amin, N. M.; Anderson, T.; Hauser, S.; Weyrauch, M.; Haack, C.; Ahlers, M.; Montaruli, T.; Schröder, F. G.; Renschler, M.; Kin, K.; Vannerom, D.; Schlunder, P.; Ruhe, T.; Unger, E.; Diaz, A.; Hebecker, D.; Makino, Y.; Kintscher, T.; Lyu, Y.; Mockler, D.; Ryckbosch, D.; Wiebe, K.; Robertson, S.; Rhode, W.; Katz, U.; Unland Elorrieta, M. A.; Scharf, M.; Niederhausen, H.; Kiryluk, J.; Jansson, M.; Griswold, S.; Morse, R.; Santander, M.; Hoffmann, R.; Koundal, P.; Bradascio, Federica; Filimonov, K.; Ackermann, M.; Nygren, D. R.; Axani, S.; Soedingrekso, J.; Becker, K.-H.; Ahrens, M.; Brostean-Kaiser, Jannes; Fazely, A. R.; Binder, G.; Ehrhardt, T.; Collin, G. H.; Pieloth, D.; Japaridze, G. S.; Turley, C. F.; Spiering, C.; Pieper, S.; Rysewyk Cantu, D.; Grégoire, T.; Parker, G. K.; de With, M.; Madsen, J.; Wulff, J.; Lazar, J. P.; Tilav, S.; In, S.; Raab, C.; Lucarelli, F.; Resconi, E.; Wendt, C.; Kelley, J. L.; Lohfink, E.; Ganster, E.; Pandya, H.; Nowicki, S. C.; Micallef, J.; Engel, R.; Hickford, S.; Silva, M.; Strotjohann, Nora Linn; Mase, K.; Bay, R.; Blot, S.; Stamatikos, M.; Balagopal, A., V.; Aguilar, J. A.; Sarkar, Subir; Santen, Jakob van; Joppe, R.; Halzen, F.; Bellenghi, C.; Weiss, M. J.; Andeen, K.; Schumacher, L.; Kolanoski, H.; Turcati, A.; Luszczak, W.; McNally, F.; Hünnefeld, M.; Sclafani, S.; Ha Minh, M.; Medina, A.; Stezelberger, T.; Deoskar, K.; Maruyama, R.; Stokstad, R. G.; Dvorak, E.; Rehman, A.; Price, P. B.; Clark, K.; Satalecka, K.; Grant, D.; Chirkin, D.; Riedel, B.; Argüelles, C.; Whitehorn, N.; Kappesser, D.; Coppin, P.; Twagirayezu, J. P.; Köpke, L.; Karg, T.; Sarkar, Sourav; Bourbeau, J.; Kopper, C.; Taboada, I.; Smithers, B.; Campana, M. A.; Klein, S. R.; Adams, J.; Kurahashi, N.; Karle, A.; Ludwig, A.; Schaufel, M.; Cowen, D. F.; Fürst, P.; Fienberg, A. T.; Krings, K.; Bernardini, E.; Kang, X.; DeLaunay, J. J.; Glauch, T.; Berley, D.; Gallagher, J.; Bai, X.; Liu, Q. R.; Wiebusch, C. H.; Raissi, A.; Naumann, U.; Roellinghoff, G.; Ter-Antonyan, S.; Correa, P.; Lu, L.; Karl, M.; Necker, J.; de Vries, K. D.; Schneider, A.; Fox, D.; Stanev, T.; Kang, W.; Merz, J.; Olivas, A.; Dave, P.; IceCube Collaboration; Reimann, R.; Hokanson-Fasig, B.; Wrede, G.; Przybylski, G. T.; Mallik, P.; Cross, R.; Lauber, F.; Gerhardt, L.; Wandkowsky, N.; Reusch, S.; Huber, M.; Meier, M.; Haungs, A.; Braun, J.; Goswami, S.; Clark, B. A.; Eller, P.; Safa, I.; BenZvi, S.; Ty, B.; Gündüz, M.; Neer, G.; Rameez, M.; Sullivan, G. W.; Glüsenkamp, T.; de Wasseige, G.; Baur, S.; Shefali, S.; Hussain, R.; Hardin, J.; Botner, O.; Burgman, A.; Becker Tjus, J.; Griffith, Z.; Hanson, K.; Xu, X. W.; Halve, L.; Nisa, M. U.; Sandroos, J.; Rea, I. C.; Garrappa, Simone; Kyriacou, A.; Lagunas Gualda, C.; Hultqvist, K.; Stein, Robert; Williams, D. R.; Stuttard, T.; Lanfranchi, J. L.; Bron, S.; Ma, Wing Yan; Evenson, P. A.; Pizzuto, A.; Hoshina, K.; Kowalski, M.; Fahey, S.; van Eijndhoven, N.; Böttcher, J.; Anton, G.; Baum, V.; Rott, C.; Zhang, Z.; Tomankova, L.; Huang, F.; Busse, R. S.; Barwick, S. W.; Tenholt, F.; Rongen, M.; Kovacevich, M.; Trettin, A.; Soldin, D.; Kellermann, M.; Vandenbroucke, J.; De Ridder, S.; Nagai, R.; Alispach, C.; Xu, Y.; Fritz, A.; Yanez, J. P.; Porcelli, A.; O'Sullivan, E.; Dharani, S.; Kappes, A.; Desiati, P.; Chen, C.; DuVernois, M. A.; Richman, M.; Obertacke Pollmann, A.; Lozano Mariscal, C. J.; Hoinka, T.; Coleman, A.; Weaver, C.; Prado Rodriguez, M.; Gaisser, T. K.; Usner, Marcel; Meagher, K.; Kim, J.; Kang, D.; Turcotte, R.; Tselengidou, M.; Iovine, N.; Wood, T. R.; Wallace, A.; Tung, C. F.; Whelan, B. J.; Renzi, G.; Fischer, L.; Werthebach, J.; Nguỹ̂; Mahn, K. B. M.; Friedman, E.; Jones, B. J. P.; Philippen, S.; Halliday, R.; De Clercq, C.; Meighen-Berger, S.; Yoshida, S.; Desai, A.; Hill, C.; Tischbein, F.; Wolf, M.; Schmidt, T.; Tollefson, K.; Toscano, S.; Gonzalez, J. G.; Dembinski, H.; Naab, R.; Díaz-Vélez, J. C.; Schieler, H.; Koskinen, D. J.; Classen, L.; Finley, C.; Beatty, J. J.; Franckowiak, A.; Vraeghe, M.; Woschnagg, K.; Jeong, M.; Li, Y.; Evans, J.; Spiczak, G. M.; Tönnis, C.; Popovych, Y.; Dunkman, M.; Barbano, A.; Pérez de los Heros, C.; Goldschmidt, A.; Moulai, M.; Kopper, S.; Kheirandish, A.; Hallgren, A.; Tosi, D.; Mancina, S.; Blaufuss, E.; Henningsen, F.; Paudel, E. N.; Böser, S.; Larson, M. J.; Sanchez Herrera, S. E.; Alves, A. A., Jr.; DeYoung, T.; Ansseau, I.; Walck, C.; Bindig, D.; Hoffman, K. D.; van Eijk, D.; Helbing, K.; Mariş, I. C.; Kauer, M.; Basu, V.; Park, N.; Weldert, J.; Ghadimi, A.; Plum, M.; Peiffer, P.; Stachurska, Juliana; Dujmovic, H.; Besson, D. Z.; Kulacz, N.; Leszczyńska, A.; Ishihara, A.; Seckel, D.; Weindl, A.; Watson, T. B.; Krückl, G.; Fiedlschuster, S.; Verpoest, S.

doi:10.1103/PhysRevD.104.022001

Journal Article

PUBDB-2022-00562

Measurement of the high-energy all-flavor neutrino-nucleon cross section with IceCube

Abbasi, R. ; Ackermann, M.DESY* ; Adams, J. ; Aguilar, J. A. ; Ahlers, M. ; Ahrens, M. ; Alispach, C. ; Alves, A. A. ; Amin, N. M. ; Andeen, K. ; Anderson, T. ; Ansseau, I. ; Anton, G.Extern* ; Argüelles, C. ; Axani, S. ; Bai, X. ; Balagopal, A. ; Barbano, A. ; Barwick, S. W. ; Bastian-Querner, B.DESY* ; Basu, V. ; Baum, V. ; Baur, S. ; Bay, R. ; Beatty, J. J. ; Becker, K.-H. ; Becker Tjus, J. ; Bellenghi, C. ; BenZvi, S. ; Berley, D. ; Bernardini, E.Extern* ; Besson, D. Z.Extern* ; Binder, G. ; Bindig, D. ; Blaufuss, E. ; Blot, S.DESY* ; Böser, S. ; Botner, O. ; Böttcher, J. ; Bourbeau, E. ; Bourbeau, J. ; Bradascio, F.DESY* ; Braun, J. ; Bron, S. ; Brostean-Kaiser, J.DESY* ; Burgman, A. ; Busse, R. S. ; Campana, M. A. ; Chen, C. ; Chirkin, D. ; Choi, S. ; Clark, B. A. ; Clark, K. ; Classen, L. ; Coleman, A. ; Collin, G. H. ; Conrad, J. M. ; Coppin, P. ; Correa, P. ; Cowen, D. F. ; Cross, R. ; Dave, P. ; De Clercq, C. ; DeLaunay, J. J. ; Dembinski, H. ; Deoskar, K. ; De Ridder, S. ; Desai, A. ; Desiati, P. ; de Vries, K. D. ; de Wasseige, G. ; de With, M. ; DeYoung, T. ; Dharani, S. ; Diaz, A. ; Díaz-Vélez, J. C. ; Dujmovic, H. ; Dunkman, M. ; DuVernois, M. A. ; Dvorak, E. ; Ehrhardt, T. ; Eller, P. ; Engel, R. ; Evans, J. ; Evenson, P. A. ; Fahey, S. ; Fazely, A. R. ; Fiedlschuster, S. ; Fienberg, A. T.Extern* ; Filimonov, K. ; Finley, C. ; Fischer, L.DESY* ; Fox, D. ; Franckowiak, A.Extern* ; Friedman, E. ; Fritz, A. ; Fürst, P. ; Gaisser, T. K. ; Gallagher, J. ; Ganster, E. ; Garrappa, S.DESY* ; Gerhardt, L. ; Ghadimi, A. ; Glauch, T. ; Glüsenkamp, T.DESY* ; Goldschmidt, A. ; Gonzalez, J. G. ; Goswami, S. ; Grant, D. ; Grégoire, T. ; Griffith, Z. ; Griswold, S. ; Gündüz, M. ; Haack, C. ; Hallgren, A. ; Halliday, R. ; Halve, L. ; Halzen, F. ; Ha Minh, M. ; Hanson, K. ; Hardin, J. ; Haungs, A. ; Hauser, S. ; Hebecker, D.Extern* ; Helbing, K. ; Henningsen, F. ; Hickford, S. ; Hignight, J. ; Hill, C. ; Hill, G. C. ; Hoffman, K. D. ; Hoffmann, R. ; Hoinka, T. ; Hokanson-Fasig, B. ; Hoshina, K. ; Huang, F. ; Huber, M. ; Huber, T. ; Hultqvist, K. ; Hünnefeld, M. ; Hussain, R. ; In, S. ; Iovine, N. ; Ishihara, A. ; Jansson, M. ; Japaridze, G. S. ; Jeong, M. ; Jones, B. J. P. ; Joppe, R. ; Kang, D. ; Kang, W. ; Kang, X. ; Kappes, A. ; Kappesser, D. ; Karg, T.DESY* ; Karl, M. ; Karle, A. ; Katz, U. ; Kauer, M. ; Kellermann, M. ; Kelley, J. L. ; Kheirandish, A. ; Kim, J. ; Kin, K. ; Kintscher, T. ; Kiryluk, J. ; Klein, S. R. ; Koirala, R. ; Kolanoski, H.Extern* ; Köpke, L. ; Kopper, C. ; Kopper, S. ; Koskinen, D. J. ; Koundal, P. ; Kovacevich, M. ; Kowalski, M.DESY* ; Krings, K. ; Krückl, G. ; Kulacz, N. ; Kurahashi, N. ; Kyriacou, A. ; Lagunas Gualda, C.DESY* ; Lanfranchi, J. L. ; Larson, M. J. ; Lauber, F. ; Lazar, J. P. ; Leonard, K. ; Leszczyńska, A. ; Li, Y. ; Liu, Q. R. ; Lohfink, E. ; Lozano Mariscal, C. J. ; Lu, L. ; Lucarelli, F. ; Ludwig, A. ; Luszczak, W. ; Lyu, Y. ; Ma, W. Y.DESY* ; Madsen, J. ; Mahn, K. B. M. ; Makino, Y. ; Mallik, P. ; Mancina, S. ; Mariş, I. C. ; Maruyama, R. ; Mase, K. ; McNally, F. ; Meagher, K. ; Medina, A. ; Meier, M. ; Meighen-Berger, S. ; Merz, J.RWTH* ; Micallef, J. ; Mockler, D. ; Momenté, G. ; Montaruli, T. ; Moore, R. W. ; Morse, R. ; Moulai, M. ; Naab, R.DESY* ; Nagai, R. ; Naumann, U. ; Necker, J.DESY* ; Neer, G. ; Nguỹ̂ ; Niederhausen, H. ; Nisa, M. U. ; Nowicki, S. C. ; Nygren, D. R. ; Obertacke Pollmann, A. ; Oehler, M. ; Olivas, A. ; O'Sullivan, E. ; Pandya, H. ; Pankova, D. V. ; Park, N. ; Parker, G. K. ; Paudel, E. N. ; Peiffer, P. ; Pérez de los Heros, C. ; Philippen, S. ; Pieloth, D. ; Pieper, S. ; Pizzuto, A. ; Plum, M. ; Popovych, Y. ; Porcelli, A. ; Prado Rodriguez, M. ; Price, P. B. ; Przybylski, G. T. ; Raab, C. ; Raissi, A. ; Rameez, M. ; Rawlins, K. ; Rea, I. C. ; Rehman, A. ; Reimann, R. ; Renschler, M. ; Renzi, G. ; Resconi, E. ; Reusch, S.DESY* ; Rhode, W. ; Richman, M. ; Riedel, B. ; Robertson, S. ; Roellinghoff, G. ; Rongen, M. ; Rott, C. ; Ruhe, T.DESY* ; Ryckbosch, D. ; Rysewyk Cantu, D. ; Safa, I. ; Sanchez Herrera, S. E. ; Sandrock, A. ; Sandroos, J. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Sarkar, S. ; Satalecka, K.DESY* ; Scharf, M. ; Schaufel, M. ; Schieler, H. ; Schlunder, P. ; Schmidt, T.Extern* ; Schneider, A. ; Schneider, J. ; Schröder, F. G. ; Schumacher, L. ; Sclafani, S. ; Seckel, D. ; Seunarine, S. ; Shefali, S. ; Silva, M. ; Smithers, B. ; Snihur, R. ; Soedingrekso, J. ; Soldin, D. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C.DESY* ; Stachurska, J.DESY* ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stein, R.DESY* ; Stettner, J. ; Steuer, A. ; Stezelberger, T. ; Stokstad, R. G. ; Strotjohann, N. L.DESY* ; Stuttard, T. ; Sullivan, G. W. ; Taboada, I. ; Tenholt, F. ; Ter-Antonyan, S. ; Tilav, S. ; Tischbein, F. ; Tollefson, K. ; Tomankova, L. ; Tönnis, C. ; Toscano, S. ; Tosi, D.Extern* ; Trettin, A. ; Tselengidou, M. ; Tung, C. F. ; Turcati, A. ; Turcotte, R. ; Turley, C. F. ; Twagirayezu, J. P. ; Ty, B. ; Unger, E. ; Unland Elorrieta, M. A. ; Usner, M.DESY* ; Vandenbroucke, J. ; van Eijk, D. ; van Eijndhoven, N. ; Vannerom, D. ; Santen, J. v.DESY* ; Verpoest, S. ; Vraeghe, M. ; Walck, C. ; Wallace, A. ; Wandkowsky, N. ; Watson, T. B. ; Weaver, C. ; Weindl, A. ; Weiss, M. J. ; Weldert, J. ; Wendt, C. ; Werthebach, J. ; Weyrauch, M. ; Whelan, B. J. ; Whitehorn, N. ; Wiebe, K. ; Wiebusch, C. H. ; Williams, D. R. ; Wolf, M. ; Wood, T. R. ; Woschnagg, K. ; Wrede, G.Extern* ; Wulff, J. ; Xu, X. W. ; Xu, Y. ; Yanez, J. P. ; Yoshida, S. ; Yuan, T. ; Zhang, Z. ; IceCube Collaboration (Collaboration author)DESY*

2021
Inst. Melville, NY

Physical review / D 104(2), 022001 (2021) [10.1103/PhysRevD.104.022001]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.1103/PhysRevD.104.022001 doi:10.3204/PUBDB-2022-00562

Report No.: arXiv:2011.03560

Abstract: The flux of high-energy neutrinos passing through the Earth is attenuated due to their interactions with matter. The interaction rate is modulated by the neutrino interaction cross section and affects the flux arriving at the IceCube Neutrino Observatory, a cubic-kilometer neutrino detector embedded in the Antarctic ice sheet. We present a measurement of the neutrino cross section between 60 TeV and 10 PeV using the high-energy starting events (HESE) sample from IceCube with 7.5 years of data. The result is binned in neutrino energy and obtained using both Bayesian and frequentist statistics. We find it compatible with predictions from the Standard Model. Flavor information is explicitly included through updated morphology classifiers, proxies for the the three neutrino flavors. This is the first such measurement to use the three morphologies as observables and the first to account for neutrinos from tau decay.

Keyword(s): neutrino nucleon: interaction ; neutrino: flavor ; neutrino: detector ; neutrino: energy ; neutrino nucleon: cross section ; tau: decay ; IceCube ; neutrino: flux ; statistical analysis: frequentist ; observatory ; statistics ; statistical analysis: Bayesian ; ice ; data analysis method ; experimental results

Classification:

ddc:530

Note: 10 pages, 7 figures, 2 tables. This article is supported by a long-form paper that discusses in high-energy starting event selection titled: 'The IceCube high-energy starting event sample: Description and flux characterization with 7.5 years of data'

Contributing Institute(s):

IceCube+NG (Z_ICE)

Research Program(s):

613 - Matter and Radiation from the Universe (POF4-613) (POF4-613)

Experiment(s):

IceCube South Pole Neutrino Observatory

Appears in the scientific report 2021

Database coverage:
Medline

;

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Ebsco Academic Search ; IF < 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Private Collections > >DESY > >ZEUTHEN > Z_ICE
Document types > Articles > Journal Article
Public records
Publications database
OpenAccess

Record created 2022-01-21, last modified 2023-02-17

Similar records

OpenAccess:

PDF

PDF (PDFA)
External link:

Fulltext by arXiv.org

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login PUBDB
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help