Differential sensitivity of the KM3NeT/ARCA detector to a diffuse neutrino flux and to point-like source emission. Exploring the case of the starburst galaxies

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doi:10.1016/j.astropartphys.2024.102990

KM3NeT/ARCA is a Cherenkov neutrino telescope under construction in the Mediterranean sea, optimised for the detection of astrophysical neutrinos with energies above ∼1 TeV. In this work, using Monte Carlo simulations including all-flavour neutrinos, the integrated and differential sensitivities for KM3NeT/ARCA are presented considering the case of a diffuse neutrino flux as well as extended and point-like neutrino sources. This analysis is applied to Starburst Galaxies demonstrating that the detector has the capability of tracing TeV neutrinos from these sources. Remarkably, after eight years, a hard power-law spectrum from the nearby Small Magellanic Cloud can be constrained. The sensitivity and discovery potential for NGC 1068 is also evaluated showing that KM3NeT/ARCA will discriminate between different astrophysical components of the measured neutrino flux after 3 years of data taking.

Differential sensitivity of the KM3NeT/ARCA detector to a diffuse neutrino flux and to point-like source emission. Exploring the case of the starburst galaxies / Aiello, S., Albert, A., Alshamsi, M., Garre, S.A., Aly, Z., Ambrosone, A., Ameli, F., Andre, M., Androutsou, E., Anguita, M., Aphecetche, L., Ardid, M., Ardid, S., Atmani, H., Aublin, J., Badaracco, F., Bailly-Salins, L., Bardacova, Z., Baret, B., Bariego-Quintana, A., et al.. - In: ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 0927-6505. - 162:(2024), pp. 1-9. [10.1016/j.astropartphys.2024.102990]