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A recent analysis of the Fermi Large Area Telescope data provided evidence for a high-intensity emission of high-energy gamma rays with a E^(−2) spectrum from two large areas, spanning 50° above and below the Galactic cen- tre (the “Fermi bubbles”). A hadronic mechanism was proposed for this gamma-ray emission making the Fermi bubbles promising source candidates of high-energy neutrino emission. In this work Monte Carlo simulations regarding the detectability of high-energy neutrinos from the Fermi bubbles with the future multi-km^3 neutrino telescope KM3NeT in the Mediterranean Sea are presented. Under the hypothesis that the gamma-ray emission is com- pletely due to hadronic processes, the results indicate that neutrinos from the bubbles could be discovered in about one year of operation, for a neu- trino spectrum with a cutoff at 100 TeV and a detector with about 6 km^3 of instrumented volume. The effect of a possible lower cutoff is also considered. Keywords: neutrino telescope, Fermi Bubbles, KM3NeT.

Detection potential of the KM3NeT detector for high-energy neutrinos from the Fermi bubbles / S., Adrian Martinez; M., Ageron; J. A., Aguilar; F., Aharonian; S., Aiello; A., Albert; M., Alexandri; Fabrizio, Ameli; E. G., Anassontzis; M., Anghinolfi; G., Anton; S., Anvar; M., Ardid; A., Assis Jesus; J. J., Aubert; R., Bakker; A. E., Ball; G., Barbarino; E., Barbarito; F., Barbato; B., Baret; M., De Bel; A., Belias; N., Bellou; E., Berbee; A., Berkien; A., Bersani; V., Bertin; S., Beurthey; S., Biagi; C., Bigongiari; B., Bigourdan; M., Billault; R., De Boer; H., Boer Rookhuizen; Bonori, Maurizio; M., Borghini; M., Bou Cabo; B., Bouhadef; G., Bourlis; M., Bouwhuis; S., Bradbury; A., Brown; F., Bruni; J., Brunner; M., Brunoldi; J., Busto; G., Cacopardo; L., Caillat; D., Calvo Diaz Aldagalan; A., Calzas; M., Canals; Capone, Antonio; J., Carr; E., Castorina; S., Cecchini; A., Ceres; R., Cereseto; Th, Chaleil; F., Chateau; T., Chiarusi; D., Choqueuse; P. E., Christopoulou; G., Chronis; O., Ciaffoni; M., Circella; R., Cocimano; F., Cohen; F., Colijn; R., Coniglione; M., Cordelli; A., Cosquer; M., Costa; P., Coyle; J., Crai; J., Craig; A., Creusot; C., Curtil; A., D'Amico; G., Damy; R., De Asmundis; DE BONIS, Giulia; G., Decock; P., Decowski; E., Delagnes; G., De Rosa; C., Distefano; C., Donzaud; D., Dornic; Q., Dorosti Hasankiadeh; J., Drogou; D., Drouhin; F., Druillole; L., Drury; D., Durand; G. A., Durand; T., Eberl; U., Emanuele; A., Enzenhofer; J. P., Ernenwein; S., Escoffier; V., Espinosa; G., Etiope; P., Favali; D., Felea; M., Ferri; S., Ferry; V., Flaminio; F., Folger; A., Fotiou; U., Fritsch; D., Gajanana; R., Garaguso; G. P., Gasparini; F., Gasparoni; V., Gautard; F., Gensolen; K., Geyer; G., Giacomelli; I., Gialas; V., Giordano; J., Giraud; N., Gizani; A., Gleixner; C., Gojak; J. P., Gomez Gonzalez; K., Graf; D., Grasso; A., Grimaldi; R., Groenewegen; Z., Guede; G., Guillard; F., Guilloux; R., Habel; G., Hallewell; H., Van Haren; J., Van Heerwaarden; A., Heijboer; E., Heine; J. J., Hernandez Rey; B., Herold; T., Hillebrand; M., Van De Hoek; J., Hogenbirk; J., Hossl; C. C., Hsu; M., Imbesi; A., Jamieson; P., Jansweijer; M., De Jong; F., Jouvenot; M., Kadler; N., Kalantar Nayestanaki; O., Kalekin; A., Kappes; M., Karolak; U. F., Katz; O., Kavatsyuk; P., Keller; Y., Kiskiras; R., Klein; H., Kok; H., Kontoyiannis; P., Kooijman; J., Koopstra; C., Kopper; A., Korporaal; P., Koske; A., Kouchner; S., Koutsoukos; I., Kreykenbohm; V., Kulikovskiy; M., Laan; C., La Fratta; P., Lagier; R., Lahmann; P., Lamare; G., Larosa; D., Lattuada; A., Leisos; D., Lenis; E., Leonora; H., Le Provost; G., Lim; C. D., Llorens; J., Lloret; H., ̈hner Lo; H., Lohner; D., Lo Presti; P., Lotrus; F., Louis; F., Lucarelli; V., Lykousis; D., Malyshev; S., Mangano; E. C., Marcoulaki; A., Margiotta; G., Marinaro; A., Marinelli; O., Mari ̧s; O., Maris; E., Markopoulos; C., Markou; J. A., Mart ́inez Mora; J. A., Martinez Mora; A., Martini; J., Marvaldi; Masullo, Rocco; G., Maurin; P., Migliozzi; E., Migneco; S., Minutoli; A., Miraglia; C. M., Mollo; M., Mongelli; E., Monmarthe; M., Morganti; S., Mos; H., Motz; Y., Moudden; G., Mul; P., Musico; M., Musumeci; Ch, Naumann; M., Neff; C., Nicolaou; A., Orlando; D., Palioselitis; K., Papageorgiou; A., Papaikonomou; R., Papaleo; I. A., Papazoglou; G. E., Pavalas; H. Z., Peek; J., Perkin; P., Piattelli; V., Popa; T., Pradier; E., Presani; I. G., Priede; A., Psallidas; C., Rabouille; C., Racca; A., Radu; N., Randazzo; P. A., Rapidis; P., Razis; D., Real; C., Reed; S., Reito; L. K., Resvanis; G., Riccobene; R., Richter; K., Roensch; J., Rolin; J., Rose; J., Roux; A., Rovelli; A., Russo; G. V., Russo; F., Salesa; D., Samtleben; P., Sapienza; J. W., Schmelling; J., Schmid; J., Schnabel; K., Schroeder; J. P., Schuller; F., Schussler; D., Sciliberto; M., Sedita; T., Seitz; R., Shanidze; Simeone, Francesco; I., Siotis; V., Sipala; C., Sollima; S., Sparnocchia; A., Spies; M., Spurio; T., Staller; S., Stavrakakis; G., Stavropoulos; J., Steijger; Th, Stolarczyk; D., Stransky; M., Taiuti; A., Taylor; L., Thompson; P., Timmer; D., Tonoiu; S., Toscano; C., Touramanis; L., Trasatti; P., Traverso; A., Trovato; A., Tsirigotis; S., Tzamarias; E., Tzamariudaki; F., Urbano; B., Vallage; V., Van Elewyck; G., Vannoni; M., Vecchi; P., Vernin; S., Viola; D., Vivolo; S., Wagner; P., Werneke; R. J., White; G., Wijnker; J., Wilms; E., De Wolf; H., Yepes; V., Zhukov; E., Zonca; J. D., Zornoza; J., Zuniga. - In: ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 0927-6505. - STAMPA. - 42:(2013), pp. 7-14. [10.1016/j.astropartphys.2012.11.010]

Detection potential of the KM3NeT detector for high-energy neutrinos from the Fermi bubbles

BONORI, Maurizio;CAPONE, Antonio;DE BONIS, Giulia;MASULLO, Rocco;SIMEONE, Francesco;
2013

Abstract

A recent analysis of the Fermi Large Area Telescope data provided evidence for a high-intensity emission of high-energy gamma rays with a E^(−2) spectrum from two large areas, spanning 50° above and below the Galactic cen- tre (the “Fermi bubbles”). A hadronic mechanism was proposed for this gamma-ray emission making the Fermi bubbles promising source candidates of high-energy neutrino emission. In this work Monte Carlo simulations regarding the detectability of high-energy neutrinos from the Fermi bubbles with the future multi-km^3 neutrino telescope KM3NeT in the Mediterranean Sea are presented. Under the hypothesis that the gamma-ray emission is com- pletely due to hadronic processes, the results indicate that neutrinos from the bubbles could be discovered in about one year of operation, for a neu- trino spectrum with a cutoff at 100 TeV and a detector with about 6 km^3 of instrumented volume. The effect of a possible lower cutoff is also considered. Keywords: neutrino telescope, Fermi Bubbles, KM3NeT.
2013
km3net; fermi bubbles; neutrino telescope
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
Detection potential of the KM3NeT detector for high-energy neutrinos from the Fermi bubbles / S., Adrian Martinez; M., Ageron; J. A., Aguilar; F., Aharonian; S., Aiello; A., Albert; M., Alexandri; Fabrizio, Ameli; E. G., Anassontzis; M., Anghinolfi; G., Anton; S., Anvar; M., Ardid; A., Assis Jesus; J. J., Aubert; R., Bakker; A. E., Ball; G., Barbarino; E., Barbarito; F., Barbato; B., Baret; M., De Bel; A., Belias; N., Bellou; E., Berbee; A., Berkien; A., Bersani; V., Bertin; S., Beurthey; S., Biagi; C., Bigongiari; B., Bigourdan; M., Billault; R., De Boer; H., Boer Rookhuizen; Bonori, Maurizio; M., Borghini; M., Bou Cabo; B., Bouhadef; G., Bourlis; M., Bouwhuis; S., Bradbury; A., Brown; F., Bruni; J., Brunner; M., Brunoldi; J., Busto; G., Cacopardo; L., Caillat; D., Calvo Diaz Aldagalan; A., Calzas; M., Canals; Capone, Antonio; J., Carr; E., Castorina; S., Cecchini; A., Ceres; R., Cereseto; Th, Chaleil; F., Chateau; T., Chiarusi; D., Choqueuse; P. E., Christopoulou; G., Chronis; O., Ciaffoni; M., Circella; R., Cocimano; F., Cohen; F., Colijn; R., Coniglione; M., Cordelli; A., Cosquer; M., Costa; P., Coyle; J., Crai; J., Craig; A., Creusot; C., Curtil; A., D'Amico; G., Damy; R., De Asmundis; DE BONIS, Giulia; G., Decock; P., Decowski; E., Delagnes; G., De Rosa; C., Distefano; C., Donzaud; D., Dornic; Q., Dorosti Hasankiadeh; J., Drogou; D., Drouhin; F., Druillole; L., Drury; D., Durand; G. A., Durand; T., Eberl; U., Emanuele; A., Enzenhofer; J. P., Ernenwein; S., Escoffier; V., Espinosa; G., Etiope; P., Favali; D., Felea; M., Ferri; S., Ferry; V., Flaminio; F., Folger; A., Fotiou; U., Fritsch; D., Gajanana; R., Garaguso; G. P., Gasparini; F., Gasparoni; V., Gautard; F., Gensolen; K., Geyer; G., Giacomelli; I., Gialas; V., Giordano; J., Giraud; N., Gizani; A., Gleixner; C., Gojak; J. P., Gomez Gonzalez; K., Graf; D., Grasso; A., Grimaldi; R., Groenewegen; Z., Guede; G., Guillard; F., Guilloux; R., Habel; G., Hallewell; H., Van Haren; J., Van Heerwaarden; A., Heijboer; E., Heine; J. J., Hernandez Rey; B., Herold; T., Hillebrand; M., Van De Hoek; J., Hogenbirk; J., Hossl; C. C., Hsu; M., Imbesi; A., Jamieson; P., Jansweijer; M., De Jong; F., Jouvenot; M., Kadler; N., Kalantar Nayestanaki; O., Kalekin; A., Kappes; M., Karolak; U. F., Katz; O., Kavatsyuk; P., Keller; Y., Kiskiras; R., Klein; H., Kok; H., Kontoyiannis; P., Kooijman; J., Koopstra; C., Kopper; A., Korporaal; P., Koske; A., Kouchner; S., Koutsoukos; I., Kreykenbohm; V., Kulikovskiy; M., Laan; C., La Fratta; P., Lagier; R., Lahmann; P., Lamare; G., Larosa; D., Lattuada; A., Leisos; D., Lenis; E., Leonora; H., Le Provost; G., Lim; C. D., Llorens; J., Lloret; H., ̈hner Lo; H., Lohner; D., Lo Presti; P., Lotrus; F., Louis; F., Lucarelli; V., Lykousis; D., Malyshev; S., Mangano; E. C., Marcoulaki; A., Margiotta; G., Marinaro; A., Marinelli; O., Mari ̧s; O., Maris; E., Markopoulos; C., Markou; J. A., Mart ́inez Mora; J. A., Martinez Mora; A., Martini; J., Marvaldi; Masullo, Rocco; G., Maurin; P., Migliozzi; E., Migneco; S., Minutoli; A., Miraglia; C. M., Mollo; M., Mongelli; E., Monmarthe; M., Morganti; S., Mos; H., Motz; Y., Moudden; G., Mul; P., Musico; M., Musumeci; Ch, Naumann; M., Neff; C., Nicolaou; A., Orlando; D., Palioselitis; K., Papageorgiou; A., Papaikonomou; R., Papaleo; I. A., Papazoglou; G. E., Pavalas; H. Z., Peek; J., Perkin; P., Piattelli; V., Popa; T., Pradier; E., Presani; I. G., Priede; A., Psallidas; C., Rabouille; C., Racca; A., Radu; N., Randazzo; P. A., Rapidis; P., Razis; D., Real; C., Reed; S., Reito; L. K., Resvanis; G., Riccobene; R., Richter; K., Roensch; J., Rolin; J., Rose; J., Roux; A., Rovelli; A., Russo; G. V., Russo; F., Salesa; D., Samtleben; P., Sapienza; J. W., Schmelling; J., Schmid; J., Schnabel; K., Schroeder; J. P., Schuller; F., Schussler; D., Sciliberto; M., Sedita; T., Seitz; R., Shanidze; Simeone, Francesco; I., Siotis; V., Sipala; C., Sollima; S., Sparnocchia; A., Spies; M., Spurio; T., Staller; S., Stavrakakis; G., Stavropoulos; J., Steijger; Th, Stolarczyk; D., Stransky; M., Taiuti; A., Taylor; L., Thompson; P., Timmer; D., Tonoiu; S., Toscano; C., Touramanis; L., Trasatti; P., Traverso; A., Trovato; A., Tsirigotis; S., Tzamarias; E., Tzamariudaki; F., Urbano; B., Vallage; V., Van Elewyck; G., Vannoni; M., Vecchi; P., Vernin; S., Viola; D., Vivolo; S., Wagner; P., Werneke; R. J., White; G., Wijnker; J., Wilms; E., De Wolf; H., Yepes; V., Zhukov; E., Zonca; J. D., Zornoza; J., Zuniga. - In: ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 0927-6505. - STAMPA. - 42:(2013), pp. 7-14. [10.1016/j.astropartphys.2012.11.010]
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