Search for high-energy neutrinos from bright GRBs with ANTARES

Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J. J.; Avgitas, T.; Baret, B.; Barrios Martí, J.; Basa, S.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; Bourret, S.; Bouwhuis, M. C.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Busto, J.; Capone, Antonio; Caramete, L.; Carr, J.; Celli, Silvia; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coelho, J. A. B.; Coleiro, A.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Deschamps, A.; DE BONIS, Giulia; Distefano, C.; DI PALMA, Irene; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; El Bojaddaini, I.; Elsässer, D.; Enzenhöfer, A.; Felis, I.; Fusco, L. A.; Galatà, S.; Gay, P.; Geißelsöder, S.; Geyer, K.; Giordano, V.; Gleixner, A.; Glotin, H.; Grégoire, T.; Gracia Ruiz, R.; Graf, K.; Hallmann, S.; van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Hugon, C.; Illuminati, G.; James, C. W.; de Jong, M.; Jongen, M.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Katz, U.; Kießling, D.; Kouchner, A.; Kreter, M.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lachaud, C.; Lahmann, R.; Lefèvre, D.; Leonora, E.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez Mora, J. A.; Mathieu, A.; Mele, R.; Melis, K.; Michael, T.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Mueller, C.; Nezri, E.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrina, Chiara; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Riccobene, G.; Roensch, K.; Sánchez Losa, A.; Saldaña, M.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schnabel, J.; Schüssler, F.; Seitz, T.; Sieger, C.; Spurio, M.; Stolarczyk, T. h.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Trovato, A.; Tselengidou, M.; Turpin, D.; Tönnis, C.; Vallage, B.; Vallée, C.; Van Elewyck, V.; Vivolo, D.; Vizzoca, A.; Wagner, S.; Wilms, J.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.

doi:10.1093/mnras/stx902

Gamma-ray bursts are thought to be sites of hadronic acceleration, thus neutrinos are expected from the decay of charged particles, produced in p\gamma interactions. The methods and results of a search for muon neutrinos in the data of the ANTARES neutrino telescope from four bright GRBs (GRB080916C, GRB 110918A, GRB 130427A and GRB 130505A) observed between 2008 and 2013 are presented. Two scenarios of the fireball model have been investigated: the internal shock scenario, leading to the production of neutrinos with energies mainly above 100 TeV, and the photospheric scenario, characterised by a low-energy component in neutrino spectra due to the assumption of neutrino production closer to the central engine. Since no neutrino events have been detected in temporal and spatial coincidence with these bursts, upper limits at 90% C.L. on the expected neutrino fluxes are derived. The non-detection allows for directly constraining the bulk Lorentz factor of the jet \Gamma and the baryon loading fp.

Search for high-energy neutrinos from bright GRBs with ANTARES / Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J. J.; Avgitas, T.; Baret, B.; Barrios Martí, J.; Basa, S.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; Bourret, S.; Bouwhuis, M. C.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Busto, J.; Capone, Antonio; Caramete, L.; Carr, J.; Celli, Silvia; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coelho, J. A. B.; Coleiro, A.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Deschamps, A.; DE BONIS, Giulia; Distefano, C.; DI PALMA, Irene; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; El Bojaddaini, I.; Elsässer, D.; Enzenhöfer, A.; Felis, I.; Fusco, L. A.; Galatà, S.; Gay, P.; Geißelsöder, S.; Geyer, K.; Giordano, V.; Gleixner, A.; Glotin, H.; Grégoire, T.; Gracia Ruiz, R.; Graf, K.; Hallmann, S.; van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Hugon, C.; Illuminati, G.; James, C. W.; de Jong, M.; Jongen, M.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Katz, U.; Kießling, D.; Kouchner, A.; Kreter, M.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lachaud, C.; Lahmann, R.; Lefèvre, D.; Leonora, E.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez Mora, J. A.; Mathieu, A.; Mele, R.; Melis, K.; Michael, T.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Mueller, C.; Nezri, E.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrina, Chiara; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Riccobene, G.; Roensch, K.; Sánchez Losa, A.; Saldaña, M.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schnabel, J.; Schüssler, F.; Seitz, T.; Sieger, C.; Spurio, M.; Stolarczyk, T. h.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Trovato, A.; Tselengidou, M.; Turpin, D.; Tönnis, C.; Vallage, B.; Vallée, C.; Van Elewyck, V.; Vivolo, D.; Vizzoca, A.; Wagner, S.; Wilms, J.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.. - In: MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY. - ISSN 1365-2966. - STAMPA. - 1:469(2017), pp. 906-915. [10.1093/mnras/stx902]

Search for high-energy neutrinos from bright GRBs with ANTARES

Albert, A.;André, M.;Anghinolfi, M.;Anton, G.;Ardid, M.;Aubert, J. J.;Avgitas, T.;Baret, B.;Barrios Martí, J.;Basa, S.;Bertin, V.;Biagi, S.;Bormuth, R.;Bourret, S.;Bouwhuis, M. C.;Bruijn, R.;Brunner, J.;Busto, J.;CAPONE, Antonio^{Membro del Collaboration Group};Caramete, L.;Carr, J.;CELLI, SILVIA^{Writing – Original Draft Preparation};Chiarusi, T.;Circella, M.;Coelho, J. A. B.;Coleiro, A.;Coniglione, R.;Costantini, H.;Coyle, P.;Creusot, A.;Deschamps, A.;DE BONIS, Giulia^{Membro del Collaboration Group};Distefano, C.;DI PALMA, IRENE^{Membro del Collaboration Group};Donzaud, C.;Dornic, D.;Drouhin, D.;Eberl, T.;El Bojaddaini, I.;Elsässer, D.;Enzenhöfer, A.;Felis, I.;Fusco, L. A.;Galatà, S.;Gay, P.;Geißelsöder, S.;Geyer, K.;Giordano, V.;Gleixner, A.;Glotin, H.;Grégoire, T.;Gracia Ruiz, R.;Graf, K.;Hallmann, S.;van Haren, H.;Heijboer, A. J.;Hello, Y.;Hernández Rey, J. J.;Hößl, J.;Hofestädt, J.;Hugon, C.;Illuminati, G.;James, C. W.;de Jong, M.;Jongen, M.;Kadler, M.;Kalekin, O.;Katz, U.;Kießling, D.;Kouchner, A.;Kreter, M.;Kreykenbohm, I.;Kulikovskiy, V.;Lachaud, C.;Lahmann, R.;Lefèvre, D.;Leonora, E.;Lotze, M.;Loucatos, S.;Marcelin, M.;Margiotta, A.;Marinelli, A.;Martínez Mora, J. A.;Mathieu, A.;Mele, R.;Melis, K.;Michael, T.;Migliozzi, P.;Moussa, A.;Mueller, C.;Nezri, E.;Păvălaş, G. E.;Pellegrino, C.;PERRINA, CHIARA^{Membro del Collaboration Group};Piattelli, P.;Popa, V.;Pradier, T.;Quinn, L.;Racca, C.;Riccobene, G.;Roensch, K.;Sánchez Losa, A.;Saldaña, M.;Salvadori, I.;Samtleben, D. F. E.;Sanguineti, M.;Sapienza, P.;Schnabel, J.;Schüssler, F.;Seitz, T.;Sieger, C.;Spurio, M.;Stolarczyk, T.h.;Taiuti, M.;Tayalati, Y.;Trovato, A.;Tselengidou, M.;Turpin, D.;Tönnis, C.;Vallage, B.;Vallée, C.;Van Elewyck, V.;Vivolo, D.;Vizzoca, A.;Wagner, S.;Wilms, J.;Zornoza, J. D.;Zúñiga, J.

2017

Abstract

Gamma-ray bursts are thought to be sites of hadronic acceleration, thus neutrinos are expected from the decay of charged particles, produced in p\gamma interactions. The methods and results of a search for muon neutrinos in the data of the ANTARES neutrino telescope from four bright GRBs (GRB080916C, GRB 110918A, GRB 130427A and GRB 130505A) observed between 2008 and 2013 are presented. Two scenarios of the fireball model have been investigated: the internal shock scenario, leading to the production of neutrinos with energies mainly above 100 TeV, and the photospheric scenario, characterised by a low-energy component in neutrino spectra due to the assumption of neutrino production closer to the central engine. Since no neutrino events have been detected in temporal and spatial coincidence with these bursts, upper limits at 90% C.L. on the expected neutrino fluxes are derived. The non-detection allows for directly constraining the bulk Lorentz factor of the jet \Gamma and the baryon loading fp.

Scheda breve

Scheda completa

	Anno di pubblicazione
	
				2017
			
	Parole chiave
	
				acceleration of particles; neutrinos; gamma-ray burst: individual: GRB 080916C; gamma-ray burst: individual: GRB 110918A; gamma-ray burst: individual: GRB 130427A; gamma-ray burst: individual: GRB 130505A
			
	Tipologia
	
				01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
			
	Citazione
	
				Search for high-energy neutrinos from bright GRBs with ANTARES / Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Aubert, J. J.; Avgitas, T.; Baret, B.; Barrios Martí, J.; Basa, S.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bormuth, R.; Bourret, S.; Bouwhuis, M. C.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Busto, J.; Capone, Antonio; Caramete, L.; Carr, J.; Celli, Silvia; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coelho, J. A. B.; Coleiro, A.; Coniglione, R.; Costantini, H.; Coyle, P.; Creusot, A.; Deschamps, A.; DE BONIS, Giulia; Distefano, C.; DI PALMA, Irene; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; El Bojaddaini, I.; Elsässer, D.; Enzenhöfer, A.; Felis, I.; Fusco, L. A.; Galatà, S.; Gay, P.; Geißelsöder, S.; Geyer, K.; Giordano, V.; Gleixner, A.; Glotin, H.; Grégoire, T.; Gracia Ruiz, R.; Graf, K.; Hallmann, S.; van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hernández Rey, J. J.; Hößl, J.; Hofestädt, J.; Hugon, C.; Illuminati, G.; James, C. W.; de Jong, M.; Jongen, M.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Katz, U.; Kießling, D.; Kouchner, A.; Kreter, M.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lachaud, C.; Lahmann, R.; Lefèvre, D.; Leonora, E.; Lotze, M.; Loucatos, S.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez Mora, J. A.; Mathieu, A.; Mele, R.; Melis, K.; Michael, T.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Mueller, C.; Nezri, E.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrina, Chiara; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Quinn, L.; Racca, C.; Riccobene, G.; Roensch, K.; Sánchez Losa, A.; Saldaña, M.; Salvadori, I.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schnabel, J.; Schüssler, F.; Seitz, T.; Sieger, C.; Spurio, M.; Stolarczyk, T. h.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Trovato, A.; Tselengidou, M.; Turpin, D.; Tönnis, C.; Vallage, B.; Vallée, C.; Van Elewyck, V.; Vivolo, D.; Vizzoca, A.; Wagner, S.; Wilms, J.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.. - In: MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY. - ISSN 1365-2966. - STAMPA. - 1:469(2017), pp. 906-915. [10.1093/mnras/stx902]
			
	Appartiene alla tipologia:
	
				01a Articolo in rivista

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