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We present the results of the first combined dark matter search targeting the Galactic Centre using the ANTARES and IceCube neutrino telescopes. For dark matter particles with masses from 50 to 1000 GeV, the sensitivities on the self-annihilation cross section set by ANTARES and IceCube are comparable, making this mass range particularly interesting for a joint analysis. Dark matter self-annihilation through the $ au^+ au^-$, $mu^+mu^-$, $bar{b}$ and $W^+W^-$ channels is considered for both the Navarro-Frenk-White and Burkert halo profiles. In the combination of 2,101.6 days of ANTARES data and 1,007 days of IceCube data, no excess over the expected background is observed.
Limits on the thermally-averaged dark matter annihilation cross section $langlesigma_A\upsilon angle$ are set. These limits present an improvement of up to a factor of two in the studied dark matter mass range with respect to the individual limits published by both collaborations. When considering dark matter particles with a mass of 200 GeV annihilating through the $ au^+ au^-$ channel, the value obtained for the limit is $7.44 imes 10^{-24} ext{cm}^{3} ext{s}^{-1}$ for the Navarro-Frenk-White halo profile. For the purpose of this joint analysis, the model parameters and the likelihood are unified, providing a benchmark for forthcoming dark matter searches performed
by neutrino telescopes.
Combined search for neutrinos from dark matter self-annihilation in the Galactic Centre with ANTARES and IceCube / Collaboration, Antares; Albert, A.; André, M.; Anghinolfi, M.; Ardid, M.; Aubert, J. -J.; Aublin, J.; Baret, B.; Basa, S.; Belhorma, B.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bissinger, M.; Boumaaza, J.; Bouta, M.; Bouwhuis, M. C.; Brânzaş, H.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Busto, J.; Capone, A.; Caramete, L.; Carr, J.; Celli, S.; Chabab, M.; Chau, T. N.; Cherkaoui El Moursli, R.; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coleiro, A.; Colomer, M.; Coniglione, R.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; Deschamps, A.; Distefano, C.; Di Palma, I.; Domi, A.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; El Khayati, N.; Enzenhöfer, A.; Ettahiri, A.; Fermani, P.; Ferrara, G.; Filippini, F.; Fusco, L.; Gay, P.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Gracia Ruiz, R.; 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.; de Jong, M.; de Jong, P.; Jongen, M.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Katz, U.; Khan-Chowdhury, N. R.; Kouchner, A.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lahmann, R.; Le Breton, R.; Lefèvre, D.; Leonora, E.; Levi, G.; Lincetto, M.; Lopez-Coto, D.; Loucatos, S.; Maggi, G.; Manczak, J.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Mele, R.; Melis, K.; Migliozzi, P.; Moser, M.; Moussa, A.; Muller, R.; Nauta, L.; Navas, S.; Nezri, E.; Nielsen, C.; Nuñez-Castiñeyra, A.; O'Fearraigh, B.; Organokov, M.; Păvălaş, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Poirè, C.; Popa, V.; Pradier, T.; Randazzo, N.; Reck, S.; Riccobene, G.; Sánchez-Losa, A.; Samtleben, D. F. E.; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Strandberg, B.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Thakore, T.; Tingay, S. J.; Trovato, A.; Vallage, B.; Van Elewyck, V.; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zaborov, D.; Zegarelli, A.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.; Collaboration, Icecube; :, ; Aartsen, M. G.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Alispach, C.; Andeen, K.; Anderson, T.; Ansseau, I.; Anton, G.; Argüelles, C.; Auffenberg, J.; Axani, S.; Bagherpour, H.; Bai, X.; Balagopal V., A.; Barbano, A.; Barwick, S. W.; Bastian, B.; Baum, V.; Baur, S.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Becker, K. -H.; Becker Tjus, J.; Benzvi, S.; Berley, D.; Bernardini, E.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Blaufuss, E.; Blot, S.; Bohm, C.; Böser, S.; Botner, O.; Böttcher, J.; Bourbeau, E.; Bourbeau, J.; Bradascio, F.; Braun, J.; Bron, S.; Brostean-Kaiser, J.; Burgman, A.; Buscher, J.; Busse, R. S.; Carver, T.; Chen, C.; Cheung, E.; 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.; Desiati, P.; de Vries, K. D.; de Wasseige, G.; de With, M.; Deyoung, T.; Diaz, A.; Díaz-Vélez, J. C.; Dujmovic, H.; Dunkman, M.; Dvorak, E.; Eberhardt, B.; Ehrhardt, T.; Eller, P.; Engel, R.; Evenson, P. A.; Fahey, S.; Fazely, A. R.; Felde, J.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fox, D.; Franckowiak, A.; Friedman, E.; Fritz, A.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Ganster, E.; Garrappa, S.; Gerhardt, L.; Ghorbani, K.; Glauch, T.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Gonzalez, J. G.; Grant, D.; Grégoire, T.; Griffith, Z.; Griswold, S.; Günder, M.; Gündüz, M.; Haack, C.; Hallgren, A.; Halliday, R.; Halve, L.; Halzen, F.; Hanson, K.; Haungs, A.; Hebecker, D.; Heereman, D.; Heix, P.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Henningsen, F.; Hickford, S.; Hignight, J.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Hoinka, T.; Hokanson-Fasig, B.; Hoshina, K.; Huber, M.; Huber, T.; Hultqvist, K.; Hünnefeld, M.; Hussain, R.; In, S.; Iovine, N.; Ishihara, A.; Jansson, M.; Japaridze, G. S.; Jeong, M.; Jero, K.; Jones, B. J. P.; Jonske, F.; Joppe, R.; Kang, D.; Kang, W.; Kappes, A.; Kappesser, D.; Karg, T.; Karl, M.; Karle, A.; Kauer, M.; Kellermann, M.; Kelley, J. L.; Kheirandish, A.; Kim, J.; Kintscher, T.; Kiryluk, J.; Kittler, T.; Klein, S. R.; Koirala, R.; Kolanoski, H.; Köpke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krings, K.; Krückl, G.; Kulacz, N.; Kurahashi, N.; Kyriacou, A.; Lanfranchi, J. L.; Larson, M. J.; Lauber, F.; Lazar, J. P.; Leonard, K.; Leszczyńska, A.; Liu, Q. R.; Lohfink, E.; Lozano Mariscal, C. J.; Lu, L.; Lucarelli, F.; Ludwig, A.; Lünemann, J.; Luszczak, W.; Lyu, Y.; Ma, W. Y.; Madsen, J.; Mahn, K. B. M.; Makino, Y.; Mallik, P.; Mallot, K.; Mancina, S.; Mariş, I. C.; Maruyama, R.; Mase, K.; Maunu, R.; Mcnally, F.; Meagher, K.; Medici, M.; Medina, A.; Meier, M.; Meighen-Berger, S.; Merino, G.; Meures, T.; Micallef, J.; Mockler, D.; Momenté, G.; Montaruli, T.; Moore, R. W.; Morse, R.; Moulai, M.; Muth, P.; Nagai, R.; Naumann, U.; Neer, G.; Nguyen, L. V.; Niederhausen, H.; Nisa, M. U.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke Pollmann, A.; Oehler, M.; Olivas, A.; O'Murchadha, A.; O'Sullivan, E.; Palczewski, T.; Pandya, H.; Pankova, D. V.; Park, N.; Peiffer, P.; Pérez de los Heros, C.; Philippen, S.; Pieloth, D.; Pieper, S.; Pinat, E.; Pizzuto, A.; Plum, M.; Porcelli, A.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Raab, C.; Raissi, A.; Rameez, M.; Rauch, L.; Rawlins, K.; Rea, I. C.; Rehman, A.; Reimann, R.; Relethford, B.; Renschler, M.; Renzi, G.; Resconi, E.; Rhode, W.; Richman, M.; Robertson, S.; Rongen, M.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ryckbosch, D.; Rysewyk Cantu, D.; Safa, I.; Sanchez Herrera, S. E.; Sandrock, A.; Sandroos, J.; Santander, M.; Sarkar, S.; Sarkar, S.; Satalecka, K.; Schaufel, M.; Schieler, H.; Schlunder, P.; Schmidt, T.; Schneider, A.; Schneider, J.; Schröder, F. G.; Schumacher, L.; Sclafani, S.; Seckel, D.; Seunarine, S.; Shefali, S.; Silva, M.; Snihur, R.; Soedingrekso, J.; Soldin, D.; Song, M.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stachurska, J.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stein, R.; Stettner, J.; Steuer, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stös(s)l, A.; Strotjohann, N. L.; Stürwald, T.; Stuttard, T.; Sullivan, G. W.; Taboada, I.; Tenholt, F.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Tilav, S.; Tollefson, K.; Tomankova, L.; Tönnis, C.; Toscano, S.; Tosi, D.; Trettin, A.; Tselengidou, M.; Tung, C. F.; Turcati, A.; Turcotte, R.; Turley, C. F.; Ty, B.; Unger, E.; Unland Elorrieta, M. A.; Usner, M.; Vandenbroucke, J.; Van Driessche, W.; van Eijk, D.; van Eijndhoven, N.; van Santen, J.; Verpoest, S.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Wallace, A.; Wallraff, M.; Wandkowsky, N.; Watson, T. B.; Weaver, C.; Weindl, A.; Weiss, M. J.; Weldert, J.; Wendt, C.; Werthebach, J.; Whelan, B. J.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Wille, L.; Williams, D. R.; Wills, L.; Wolf, M.; Wood, J.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Wrede, G.; Wulff, J.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Xu, Y.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Yuan, T.; Zöcklein, M.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0029. - 102:8(2020). [10.1103/PhysRevD.102.082002]
Combined search for neutrinos from dark matter self-annihilation in the Galactic Centre with ANTARES and IceCube
ANTARES Collaboration;A. Albert;M. André;M. Anghinolfi;M. Ardid;J. -J. Aubert;J. Aublin;B. Baret;S. Basa;B. Belhorma;V. Bertin;S. Biagi;M. Bissinger;J. Boumaaza;M. Bouta;M. C. Bouwhuis;H. Brânzaş;R. Bruijn;J. Brunner;J. Busto;A. Capone;L. Caramete;J. Carr;S. Celli;M. Chabab;T. N. Chau;R. Cherkaoui El Moursli;T. Chiarusi;M. Circella;A. Coleiro;M. Colomer;R. Coniglione;P. Coyle;A. Creusot;A. F. Díaz;A. Deschamps;C. Distefano;I. Di Palma;A. Domi;C. Donzaud;D. Dornic;D. Drouhin;T. Eberl;N. El Khayati;A. Enzenhöfer;A. Ettahiri;P. Fermani;G. Ferrara;F. Filippini;L. Fusco;P. Gay;H. Glotin;R. Gozzini;R. Gracia Ruiz;K. Graf;C. Guidi;S. Hallmann;H. van Haren;A. J. Heijboer;Y. Hello;J. J. Hernández-Rey;J. Hößl;J. Hofestädt;F. Huang;G. Illuminati;C. W. James;M. de Jong;P. de Jong;M. Jongen;M. Kadler;O. Kalekin;U. Katz;N. R. Khan-Chowdhury;A. Kouchner;I. Kreykenbohm;V. Kulikovskiy;R. Lahmann;R. Le Breton;D. Lefèvre;E. Leonora;G. Levi;M. Lincetto;D. Lopez-Coto;S. Loucatos;G. Maggi;J. Manczak;M. Marcelin;A. Margiotta;A. Marinelli;J. A. Martínez-Mora;R. Mele;K. Melis;P. Migliozzi;M. Moser;A. Moussa;R. Muller;L. Nauta;S. Navas;E. Nezri;C. Nielsen;A. Nuñez-Castiñeyra;B. O'Fearraigh;M. Organokov;G. E. Păvălaş;C. Pellegrino;M. Perrin-Terrin;P. Piattelli;C. Poirè;V. Popa;T. Pradier;N. Randazzo;S. Reck;G. Riccobene;A. Sánchez-Losa;D. F. E. Samtleben;M. Sanguineti;P. Sapienza;F. Schüssler;M. Spurio;Th. Stolarczyk;B. Strandberg;M. Taiuti;Y. Tayalati;T. Thakore;S. J. Tingay;A. Trovato;B. Vallage;V. Van Elewyck;F. Versari;S. Viola;D. Vivolo;J. Wilms;D. Zaborov;A. Zegarelli;J. D. Zornoza;J. Zúñiga;IceCube Collaboration;:;M. G. Aartsen;M. Ackermann;J. Adams;J. A. Aguilar;M. Ahlers;M. Ahrens;C. Alispach;K. Andeen;T. Anderson;I. Ansseau;G. Anton;C. Argüelles;J. Auffenberg;S. Axani;H. Bagherpour;X. Bai;A. Balagopal V.;A. Barbano;S. W. Barwick;B. Bastian;V. Baum;S. Baur;R. Bay;J. J. Beatty;K. -H. Becker;J. Becker Tjus;S. BenZvi;D. Berley;E. Bernardini;D. Z. Besson;G. Binder;D. Bindig;E. Blaufuss;S. Blot;C. Bohm;S. Böser;O. Botner;J. Böttcher;E. Bourbeau;J. Bourbeau;F. Bradascio;J. Braun;S. Bron;J. Brostean-Kaiser;A. Burgman;J. Buscher;R. S. Busse;T. Carver;C. Chen;E. Cheung;D. Chirkin;S. Choi;B. A. Clark;K. Clark;L. Classen;A. Coleman;G. H. Collin;J. M. Conrad;P. Coppin;P. Correa;D. F. Cowen;R. Cross;P. Dave;C. De Clercq;J. J. DeLaunay;H. Dembinski;K. Deoskar;S. De Ridder;P. Desiati;K. D. de Vries;G. de Wasseige;M. de With;T. DeYoung;A. Diaz;J. C. Díaz-Vélez;H. Dujmovic;M. Dunkman;E. Dvorak;B. Eberhardt;T. Ehrhardt;P. Eller;R. Engel;P. A. Evenson;S. Fahey;A. R. Fazely;J. Felde;K. Filimonov;C. Finley;D. Fox;A. Franckowiak;E. Friedman;A. Fritz;T. K. Gaisser;J. Gallagher;E. Ganster;S. Garrappa;L. Gerhardt;K. Ghorbani;T. Glauch;T. Glüsenkamp;A. Goldschmidt;J. G. Gonzalez;D. Grant;T. Grégoire;Z. Griffith;S. Griswold;M. Günder;M. Gündüz;C. Haack;A. Hallgren;R. Halliday;L. Halve;F. Halzen;K. Hanson;A. Haungs;D. Hebecker;D. Heereman;P. Heix;K. Helbing;R. Hellauer;F. Henningsen;S. Hickford;J. Hignight;G. C. Hill;K. D. Hoffman;R. Hoffmann;T. Hoinka;B. Hokanson-Fasig;K. Hoshina;M. Huber;T. Huber;K. Hultqvist;M. Hünnefeld;R. Hussain;S. In;N. Iovine;A. Ishihara;M. Jansson;G. S. Japaridze;M. Jeong;K. Jero;B. J. P. Jones;F. Jonske;R. Joppe;D. Kang;W. Kang;A. Kappes;D. Kappesser;T. Karg;M. Karl;A. Karle;M. Kauer;M. Kellermann;J. L. Kelley;A. Kheirandish;J. Kim;T. Kintscher;J. Kiryluk;T. Kittler;S. R. Klein;R. Koirala;H. Kolanoski;L. Köpke;C. Kopper;S. Kopper;D. J. Koskinen;M. Kowalski;K. Krings;G. Krückl;N. Kulacz;N. Kurahashi;A. Kyriacou;J. L. Lanfranchi;M. J. Larson;F. Lauber;J. P. Lazar;K. Leonard;A. Leszczyńska;Q. R. Liu;E. Lohfink;C. J. Lozano Mariscal;L. Lu;F. Lucarelli;A. Ludwig;J. Lünemann;W. Luszczak;Y. Lyu;W. Y. Ma;J. Madsen;K. B. M. Mahn;Y. Makino;P. Mallik;K. Mallot;S. Mancina;I. C. Mariş;R. Maruyama;K. Mase;R. Maunu;F. McNally;K. Meagher;M. Medici;A. Medina;M. Meier;S. Meighen-Berger;G. Merino;T. Meures;J. Micallef;D. Mockler;G. Momenté;T. Montaruli;R. W. Moore;R. Morse;M. Moulai;P. Muth;R. Nagai;U. Naumann;G. Neer;L. V. Nguyen;H. Niederhausen;M. U. Nisa;S. C. Nowicki;D. R. Nygren;A. Obertacke Pollmann;M. Oehler;A. Olivas;A. O'Murchadha;E. O'Sullivan;T. Palczewski;H. Pandya;D. V. Pankova;N. Park;P. Peiffer;C. Pérez de los Heros;S. Philippen;D. Pieloth;S. Pieper;E. Pinat;A. Pizzuto;M. Plum;A. Porcelli;P. B. Price;G. T. Przybylski;C. Raab;A. Raissi;M. Rameez;L. Rauch;K. Rawlins;I. C. Rea;A. Rehman;R. Reimann;B. Relethford;M. Renschler;G. Renzi;E. Resconi;W. Rhode;M. Richman;S. Robertson;M. Rongen;C. Rott;T. Ruhe;D. Ryckbosch;D. Rysewyk Cantu;I. Safa;S. E. Sanchez Herrera;A. Sandrock;J. Sandroos;M. Santander;S. Sarkar;S. Sarkar;K. Satalecka;M. Schaufel;H. Schieler;P. Schlunder;T. Schmidt;A. Schneider;J. Schneider;F. G. Schröder;L. Schumacher;S. Sclafani;D. Seckel;S. Seunarine;S. Shefali;M. Silva;R. Snihur;J. Soedingrekso;D. Soldin;M. Song;G. M. Spiczak;C. Spiering;J. Stachurska;M. Stamatikos;T. Stanev;R. Stein;J. Stettner;A. Steuer;T. Stezelberger;R. G. Stokstad;A. Stös(s)l;N. L. Strotjohann;T. Stürwald;T. Stuttard;G. W. Sullivan;I. Taboada;F. Tenholt;S. Ter-Antonyan;A. Terliuk;S. Tilav;K. Tollefson;L. Tomankova;C. Tönnis;S. Toscano;D. Tosi;A. Trettin;M. Tselengidou;C. F. Tung;A. Turcati;R. Turcotte;C. F. Turley;B. Ty;E. Unger;M. A. Unland Elorrieta;M. Usner;J. Vandenbroucke;W. Van Driessche;D. van Eijk;N. van Eijndhoven;J. van Santen;S. Verpoest;M. Vraeghe;C. Walck;A. Wallace;M. Wallraff;N. Wandkowsky;T. B. Watson;C. Weaver;A. Weindl;M. J. Weiss;J. Weldert;C. Wendt;J. Werthebach;B. J. Whelan;N. Whitehorn;K. Wiebe;C. H. Wiebusch;L. Wille;D. R. Williams;L. Wills;M. Wolf;J. Wood;T. R. Wood;K. Woschnagg;G. Wrede;J. Wulff;D. L. Xu;X. W. Xu;Y. Xu;J. P. Yanez;G. Yodh;S. Yoshida;T. Yuan;M. Zöcklein
2020
Abstract
We present the results of the first combined dark matter search targeting the Galactic Centre using the ANTARES and IceCube neutrino telescopes. For dark matter particles with masses from 50 to 1000 GeV, the sensitivities on the self-annihilation cross section set by ANTARES and IceCube are comparable, making this mass range particularly interesting for a joint analysis. Dark matter self-annihilation through the $ au^+ au^-$, $mu^+mu^-$, $bar{b}$ and $W^+W^-$ channels is considered for both the Navarro-Frenk-White and Burkert halo profiles. In the combination of 2,101.6 days of ANTARES data and 1,007 days of IceCube data, no excess over the expected background is observed.
Limits on the thermally-averaged dark matter annihilation cross section $langlesigma_A\upsilon angle$ are set. These limits present an improvement of up to a factor of two in the studied dark matter mass range with respect to the individual limits published by both collaborations. When considering dark matter particles with a mass of 200 GeV annihilating through the $ au^+ au^-$ channel, the value obtained for the limit is $7.44 imes 10^{-24} ext{cm}^{3} ext{s}^{-1}$ for the Navarro-Frenk-White halo profile. For the purpose of this joint analysis, the model parameters and the likelihood are unified, providing a benchmark for forthcoming dark matter searches performed
by neutrino telescopes.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.