Searches for Sterile Neutrinos with the IceCube Detector

Aartsen, M. G.; Abraham, K.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Altmann, D.; Andeen, K.; Anderson, T.; Ansseau, I.; Anton, G.; Archinger, M.; Argüelles, C.; Arlen, T. C.; Auffenberg, J.; Axani, S.; Bai, X.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Becker Tjus, J.; Becker, K.-H.; BenZvi, S.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bernhard, A.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Blaufuss, E.; Blot, S.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Börner, M.; Bos, F.; Bose, D.; Böser, S.; Botner, O.; Braun, J.; Brayeur, L.; Bretz, H.-P.; Burgman, A.; Casey, J.; Casier, M.; Cheung, E.; Chirkin, D.; Christov, A.; Clark, K.; Classen, L.; Coenders, S.; Collin, G. H.; Conrad, J. M.; Cowen, D. F.; Cruz Silva, A. H.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; Day, M.; de André, J. P. A. M.; De Clercq, C.; del Pino Rosendo, E.; Dembinski, H.; De Ridder, S.; Desiati, P.; de Vries, K. D.; de Wasseige, G.; de With, M.; DeYoung, T.; Díaz-Vélez, J. C.; di Lorenzo, V.; Dujmovic, H.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eberhardt, B.; Ehrhardt, T.; Eichmann, B.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fahey, S.; Fazely, A. R.; Feintzeig, J.; Felde, J.; Filimonov, K.; Finley, C.; Flis, S.; Fösig, C.-C.; Fuchs, T.; Gaisser, T. K.; Gaior, R.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Ghorbani, K.; Giang, W.; Gladstone, L.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Golup, G.; Gonzalez, J. G.; Góra, D.; Grant, D.; Griffith, Z.; Haj Ismail, A.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hansen, E.; Hanson, K.; Hebecker, D.; Heereman, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hignight, J.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Holzapfel, K.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huang, F.; Huber, M.; Huelsnitz, W.; Hultqvist, K.; In, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Japaridze, G. S.; Jeong, M.; Jero, K.; Jones, B. J. P.; Jurkovic, M.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Katz, U.; Kauer, M.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kheirandish, A.; Kim, M.; Kintscher, T.; Kiryluk, J.; Kittler, T.; Klein, S. R.; Kohnen, G.; Koirala, R.; Kolanoski, H.; Köpke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krings, K.; Kroll, M.; Krückl, G.; Krüger, C.; Kunnen, J.; Kunwar, S.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Lanfranchi, J. L.; Larson, M. J.; Lennarz, D.; Lesiak-Bzdak, M.; Leuermann, M.; Lu, L.; Lünemann, J.; Madsen, J.; Maggi, G.; Mahn, K. B. M.; Mancina, S.; Mandelartz, M.; Maruyama, R.; Mase, K.; Maunu, R.; McNally, F.; Meagher, K.; Medici, M.; Meier, M.; Meli, A.; Menne, T.; Merino, G.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Moulai, M.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Neer, G.; Niederhausen, H.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke Pollmann, A.; Olivas, A.; Omairat, A.; O’Murchadha, A.; Palczewski, T.; Pandya, H.; Pankova, D. V.; Pepper, J. A.; Pérez de los Heros, C.; Pfendner, C.; Pieloth, D.; Pinat, E.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Quinnan, M.; Raab, C.; Rameez, M.; Rawlins, K.; Relich, M.; Resconi, E.; Rhode, W.; Richman, M.; Riedel, B.; Robertson, S.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ryckbosch, D.; Rysewyk, D.; Sabbatini, L.; Salvado, J.; Sanchez Herrera, S. E.; Sandrock, A.; Sandroos, J.; Sarkar, S.; Satalecka, K.; Schlunder, P.; Schmidt, T.; Schöneberg, S.; Schönwald, A.; Seckel, D.; Seunarine, S.; Soldin, D.; Song, M.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stasik, A.; Steuer, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stößl, A.; Ström, R.; Strotjohann, N. L.; Sullivan, G. W.; Sutherland, M.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tatar, J.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Tešić, G.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Tobin, M. N.; Toscano, S.; Tosi, D.; Tselengidou, M.; Turcati, A.; Unger, E.; Usner, M.; Vallecorsa, S.; Vandenbroucke, J.; van Eijndhoven, N.; Vanheule, S.; van Rossem, M.; van Santen, J.; Veenkamp, J.; Voge, M.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Wallace, A.; Wandkowsky, N.; Weaver, Ch.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Wiebe, K.; Wille, L.; Williams, D. R.; Wills, L.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woolsey, E.; Woschnagg, K.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Xu, Y.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zoll, M.

Author(s)

Aartsen, M. G.; Abraham, K.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; ... Show more

DownloadPhysRevLett.117.071801.pdf (2.699Mb)

PUBLISHER_POLICY

Terms of use

Article is made available in accordance with the publisher's policy and may be subject to US copyright law. Please refer to the publisher's site for terms of use.

Metadata

Show full item record

Abstract

The IceCube neutrino telescope at the South Pole has measured the atmospheric muon neutrino spectrum as a function of zenith angle and energy in the approximate 320 GeV to 20 TeV range, to search for the oscillation signatures of light sterile neutrinos. No evidence for anomalous ν[subscript μ] or [bar over v][subscript μ] disappearance is observed in either of two independently developed analyses, each using one year of atmospheric neutrino data. New exclusion limits are placed on the parameter space of the 3+1 model, in which muon antineutrinos experience a strong Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein-resonant oscillation. The exclusion limits extend to sin[superscript 2]2θ[subscript 24] ≤ 0.02 at Δm[superscript 2]∼0.3 eV[superscript 2] at the 90% confidence level. The allowed region from global analysis of appearance experiments, including LSND and MiniBooNE, is excluded at approximately the 99% confidence level for the global best-fit value of |U[subscript e4}]|[superscript 2].

Date issued

2016-08

URI

http://hdl.handle.net/1721.1/110521

Department

Massachusetts Institute of Technology. Department of Physics; Massachusetts Institute of Technology. Laboratory for Nuclear Science

Journal

Physical Review Letters

Publisher

American Physical Society

Citation

Version: Final published version

ISSN

0031-9007

1079-7114

Collections

MIT Open Access Articles

DSpace@MIT