The diffuse emission of 𝛾-rays and neutrinos, produced by interactions of cosmic rays with interstellar matter in the Milky Way, provides valuable insights into cosmic ray propagation and Galactic processes. Emission models incorporating different assumptions about cosmic ray diffusion, source distribution, and target gas density are tested using data from neutrino telescopes. In this study, the final all-flavor neutrino dataset, collected over 15 years (2007-2022) by the ANTARES neutrino telescope, is analyzed. A maximum likelihood ratio method built to handle templates of Galactic emission models is employed to evaluate the compatibility of these models with the observed spatial and energy distributions of neutrino events. The results do not yield stringent constraints on the tested models and upper limits on the diffuse neutrino flux are derived, which are compatible with the results obtained by other experiments.

Search for diffuse galactic neutrinos with the full ANTARES telescope dataset / Albert, A.; Alves, S.; André, M.; Ardid, M.; Ardid, S.; Aubert, J. -J; Aublin, J.; Baret, B.; Basa, S.; Becherini, Y.; Belhorma, B.; Benfenati, F.; Bertin, V.; Biagi, S.; Boumaaza, J.; Bouta, M.; Bouwhuis, M. C.; Brânzaş, H.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Busto, J.; Caiffi, B.; Calvo, D.; Campion, S.; Capone, A.; Carenini, F.; Carr, J.; Carretero, V.; Cartraud, T.; Celli, S.; Cerisy, L.; Chabab, M.; Cherkaoui El Moursli, R.; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coelho, J. A B; Coleiro, A.; Coniglione, R.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; De Martino, B.; Distefano, C.; Di Palma, I.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; Eddymaoui, A.; Van Eeden, T.; Van Eijk, D.; El Hedri, S.; Khayati, N. El; Enzenhöfer, A.; Fermani, P.; Ferrara, G.; Filippini, F.; Fusco, L.; Gagliardini, S.; García-Méndez, J.; Gatius Oliver, C.; Gay, P.; Geißelbrecht, N.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Guidi, C.; Haegel, L.; Hallmann, S.; Van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hennig, L.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Huang, F.; Illuminati, G.; Jisse-Jung, B.; De Jong, M.; De Jong, P.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Katz, U.; Kouchner, A.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lahmann, R.; Lamoureux, M.; Lazo, A.; Lefèvre, D.; Leonora, E.; Levi, G.; Le Stum, S.; Loucatos, S.; Manczak, J.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Muller, R.; Navas, S.; Nezri, E.; Ó Fearraigh, B.; Oukacha, E.; Păun, A. M.; Păvălaş, G. E.; Peña-Martínez, S.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Poirè, C.; Popa, V.; Pradier, T.; Randazzo, N.; Real, D.; Riccobene, G.; Romanov, A.; Sánchez Losa, A.; Saina, A.; Greus, F. Salesa; Samtleben, D. F E; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Seneca, J.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Vallage, B.; Vannoye, G.; Van Elewyck, V.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zavatarelli, S.; Zegarelli, A.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.; De La Torre Luque, P.; Gaggero, D.; Grasso, D.; Pagliaroli, G.; Vecchiotti, V.; Villante, F. L.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY ASTROPHYSICS. - ISSN 2214-4048. - 53:(2026), pp. 1-11. [10.1016/j.jheap.2026.100565]

Search for diffuse galactic neutrinos with the full ANTARES telescope dataset

Capone, A.;Celli, S.;Di Palma, I.;Fermani, P.;Gagliardini, S.;Zegarelli, A.;
2026

Abstract

The diffuse emission of 𝛾-rays and neutrinos, produced by interactions of cosmic rays with interstellar matter in the Milky Way, provides valuable insights into cosmic ray propagation and Galactic processes. Emission models incorporating different assumptions about cosmic ray diffusion, source distribution, and target gas density are tested using data from neutrino telescopes. In this study, the final all-flavor neutrino dataset, collected over 15 years (2007-2022) by the ANTARES neutrino telescope, is analyzed. A maximum likelihood ratio method built to handle templates of Galactic emission models is employed to evaluate the compatibility of these models with the observed spatial and energy distributions of neutrino events. The results do not yield stringent constraints on the tested models and upper limits on the diffuse neutrino flux are derived, which are compatible with the results obtained by other experiments.
2026
neutrino; milky-way; galactic cosmic-rays; diffuse neutrino emission; template analysis ANTARES neutrino telescope
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
Search for diffuse galactic neutrinos with the full ANTARES telescope dataset / Albert, A.; Alves, S.; André, M.; Ardid, M.; Ardid, S.; Aubert, J. -J; Aublin, J.; Baret, B.; Basa, S.; Becherini, Y.; Belhorma, B.; Benfenati, F.; Bertin, V.; Biagi, S.; Boumaaza, J.; Bouta, M.; Bouwhuis, M. C.; Brânzaş, H.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Busto, J.; Caiffi, B.; Calvo, D.; Campion, S.; Capone, A.; Carenini, F.; Carr, J.; Carretero, V.; Cartraud, T.; Celli, S.; Cerisy, L.; Chabab, M.; Cherkaoui El Moursli, R.; Chiarusi, T.; Circella, M.; Coelho, J. A B; Coleiro, A.; Coniglione, R.; Coyle, P.; Creusot, A.; Díaz, A. F.; De Martino, B.; Distefano, C.; Di Palma, I.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Drouhin, D.; Eberl, T.; Eddymaoui, A.; Van Eeden, T.; Van Eijk, D.; El Hedri, S.; Khayati, N. El; Enzenhöfer, A.; Fermani, P.; Ferrara, G.; Filippini, F.; Fusco, L.; Gagliardini, S.; García-Méndez, J.; Gatius Oliver, C.; Gay, P.; Geißelbrecht, N.; Glotin, H.; Gozzini, R.; Ruiz, R. Gracia; Graf, K.; Guidi, C.; Haegel, L.; Hallmann, S.; Van Haren, H.; Heijboer, A. J.; Hello, Y.; Hennig, L.; Hernández-Rey, J. J.; Hößl, J.; Huang, F.; Illuminati, G.; Jisse-Jung, B.; De Jong, M.; De Jong, P.; Kadler, M.; Kalekin, O.; Katz, U.; Kouchner, A.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Lahmann, R.; Lamoureux, M.; Lazo, A.; Lefèvre, D.; Leonora, E.; Levi, G.; Le Stum, S.; Loucatos, S.; Manczak, J.; Marcelin, M.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Martínez-Mora, J. A.; Migliozzi, P.; Moussa, A.; Muller, R.; Navas, S.; Nezri, E.; Ó Fearraigh, B.; Oukacha, E.; Păun, A. M.; Păvălaş, G. E.; Peña-Martínez, S.; Perrin-Terrin, M.; Piattelli, P.; Poirè, C.; Popa, V.; Pradier, T.; Randazzo, N.; Real, D.; Riccobene, G.; Romanov, A.; Sánchez Losa, A.; Saina, A.; Greus, F. Salesa; Samtleben, D. F E; Sanguineti, M.; Sapienza, P.; Schüssler, F.; Seneca, J.; Spurio, M.; Stolarczyk, Th.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Vallage, B.; Vannoye, G.; Van Elewyck, V.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wilms, J.; Zavatarelli, S.; Zegarelli, A.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.; De La Torre Luque, P.; Gaggero, D.; Grasso, D.; Pagliaroli, G.; Vecchiotti, V.; Villante, F. L.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY ASTROPHYSICS. - ISSN 2214-4048. - 53:(2026), pp. 1-11. [10.1016/j.jheap.2026.100565]
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