Flavor Ratio of Astrophysical Neutrinos above 35 TeV in IceCube

IceCube Collaboration: M. G. Aartsen , M. Ackermann , J. Adams , J. A. Aguilar , M. Ahlers , M. Ahrens , D. Altmann , T. Anderson

show 294 more authors

C. Arguelles T. C. Arlen J. Auffenberg X. Bai S. W. Barwick V. Baum R. Bay J. J. Beatty J. Becker Tjus K.-H. Becker S. BenZvi P. Berghaus D. Berley E. Bernardini A. Bernhard D. Z. Besson G. Binder D. Bindig M. Bissok E. Blaufuss J. Blumenthal D. J. Boersma C. Bohm F. Bos D. Bose S. B\"oser O. Botner L. Brayeur H.-P. Bretz A. M. Brown N. Buzinsky J. Casey M. Casier E. Cheung D. Chirkin A. Christov B. Christy K. Clark L. Classen F. Clevermann S. Coenders D. F. Cowen A. H. Cruz Silva J. Daughhetee J. C. Davis M. Day J. P. A. M. de Andr\'e C. De Clercq H. Dembinski S. De Ridder P. Desiati K. D. de Vries M. de With T. DeYoung J. C. D\'iaz-V\'elez J. P. Dumm M. Dunkman R. Eagan B. Eberhardt T. Ehrhardt B. Eichmann J. Eisch S. Euler P. A. Evenson O. Fadiran A. R. Fazely A. Fedynitch J. Feintzeig J. Felde K. Filimonov C. Finley T. Fischer-Wasels S. Flis K. Frantzen T. Fuchs T. K. Gaisser R. Gaior J. Gallagher L. Gerhardt D. Gier L. Gladstone T. Gl\"usenkamp A. Goldschmidt G. Golup J. G. Gonzalez J. A. Goodman D. G\'ora D. Grant P. Gretskov J. C. Groh A. Gro{\ss} C. Ha C. Haack A. Haj Ismail P. Hallen A. Hallgren F. Halzen K. Hanson D. Hebecker D. Heereman D. Heinen K. Helbing R. Hellauer D. Hellwig S. Hickford G. C. Hill K. D. Hoffman R. Hoffmann A. Homeier K. Hoshina F. Huang W. Huelsnitz P. O. Hulth K. Hultqvist A. Ishihara E. Jacobi J. Jacobsen G. S. Japaridze K. Jero M. Jurkovic B. Kaminsky A. Kappes T. Karg A. Karle M. Kauer A. Keivani J. L. Kelley A. Kheirandish J. Kiryluk J. Kl\"as S. R. Klein J.-H. K\"ohne G. Kohnen H. Kolanoski A. Koob L. K\"opke C. Kopper S. Kopper D. J. Koskinen M. Kowalski A. Kriesten K. Krings G. Kroll M. Kroll J. Kunnen N. Kurahashi T. Kuwabara M. Labare J. L. Lanfranchi D. T. Larsen M. J. Larson M. Lesiak-Bzdak M. Leuermann J. L\"unemann J. Madsen G. Maggi R. Maruyama K. Mase H. S. Matis R. Maunu F. McNally K. Meagher M. Medici A. Meli T. Meures S. Miarecki E. Middell E. Middlemas N. Milke J. Miller L. Mohrmann T. Montaruli R. Morse R. Nahnhauer U. Naumann H. Niederhausen S. C. Nowicki D. R. Nygren A. Obertacke A. Olivas A. Omairat A. O'Murchadha T. Palczewski L. Paul \"O. Penek J. A. Pepper C. P\'erez de los Heros C. Pfendner D. Pieloth E. Pinat J. Posselt P. B. Price G. T. Przybylski J. P\"utz M. Quinnan L. R\"adel M. Rameez K. Rawlins P. Redl I. Rees R. Reimann M. Relich E. Resconi W. Rhode M. Richman B. Riedel S. Robertson J. P. Rodrigues M. Rongen C. Rott T. Ruhe B. Ruzybayev D. Ryckbosch S. M. Saba H.-G. Sander J. Sandroos M. Santander S. Sarkar K. Schatto F. Scheriau T. Schmidt M. Schmitz S. Schoenen S. Sch\"oneberg A. Sch\"onwald A. Schukraft L. Schulte O. Schulz D. Seckel Y. Sestayo S. Seunarine R. Shanidze M. W. E. Smith D. Soldin G. M. Spiczak C. Spiering M. Stamatikos T. Stanev N. A. Stanisha A. Stasik T. Stezelberger R. G. Stokstad A. St\"o{\ss}l E. A. Strahler R. Str\"om N. L. Strotjohann G. W. Sullivan M. Sutherland H. Taavola I. Taboada A. Tamburro S. Ter-Antonyan A. Terliuk G. Te\v{s}i\'c S. Tilav P. A. Toale M. N. Tobin D. Tosi M. Tselengidou E. Unger M. Usner S. Vallecorsa N. van Eijndhoven J. Vandenbroucke J. van Santen S. Vanheule M. Vehring M. Voge M. Vraeghe C. Walck M. Wallraff Ch. Weaver M. Wellons C. Wendt S. Westerhoff B. J. Whelan N. Whitehorn C. Wichary K. Wiebe C. H. Wiebusch D. R. Williams H. Wissing M. Wolf T. R. Wood K. Woschnagg D. L. Xu X. W. Xu Y. Xu J. P. Yanez G. Yodh S. Yoshida P. Zarzhitsky J. Ziemann M. Zoll

Authors on Pith no claims yet

classification 🌌 astro-ph.HE hep-ex

keywords astrophysicalflavoropluscompositionneutrinosaboveaveragedevents

0 comments

read the original abstract

A diffuse flux of astrophysical neutrinos above $100\,\mathrm{TeV}$ has been observed at the IceCube Neutrino Observatory. Here we extend this analysis to probe the astrophysical flux down to $35\,\mathrm{TeV}$ and analyze its flavor composition by classifying events as showers or tracks. Taking advantage of lower atmospheric backgrounds for shower-like events, we obtain a shower-biased sample containing 129 showers and 8 tracks collected in three years from 2010 to 2013. We demonstrate consistency with the $(f_e:f_{\mu}:f_\tau)_\oplus\approx(1:1:1)_\oplus$ flavor ratio at Earth commonly expected from the averaged oscillations of neutrinos produced by pion decay in distant astrophysical sources. Limits are placed on non-standard flavor compositions that cannot be produced by averaged neutrino oscillations but could arise in exotic physics scenarios. A maximally track-like composition of $(0:1:0)_\oplus$ is excluded at $3.3\sigma$, and a purely shower-like composition of $(1:0:0)_\oplus$ is excluded at $2.3\sigma$.

This paper has not been read by Pith yet.

discussion (0)

Forward citations

Cited by 1 Pith paper

Reviewed papers in the Pith corpus that reference this work. Sorted by Pith novelty score.

Astrophysical bounds on the high-energy evolution of neutrino mixing
hep-ph 2026-04 unverdicted novelty 5.0

High-energy astrophysical neutrinos can constrain the running of neutrino mixing parameters with energy, with future multi-detector setups forecast to set strong bounds despite astrophysical uncertainties.