| Autor(en): |
Oxana Actis |
Titel: |
Search for neutrino-induced cascades with 5 years of the AMANDA-II data |
| Gutachter: |
Hermann Kolanoski; Christopher Wiebusch; Marek Kowalski |
| Erscheinungsdatum: |
12.11.2008 |
| Volltext: |
pdf
(urn:nbn:de:kobv:11-10095382)
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| Fachgebiet(e): |
Physik |
| Schlagwörter (ger): |
AMANDA, Neutrino, Astroteilchenphysik, Kaskaden |
| Schlagwörter (eng): |
AMANDA, neutrinos, astroparticle physics, cascades |
| Einrichtung: |
Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I |
| Zitationshinweis: |
Actis, Oxana:
Search for neutrino-induced cascades with 5 years of the AMANDA-II data;
Dissertation,
Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 12.11.2008, urn:nbn:de:kobv:11-10095382
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| Abstract (ger): |
| Das Antarctic Muon And Neutrino Detector Array (AMANDA) ist ein Cherenkov
Detektor, der sich im Gletscher der Antarktis am Südpol befindet. Wir
präsentieren die Analyse von Daten, die in den Jahren 2000 bis 2004 gesammelt
wurden, die einer effektiven Detektorlaufzeit von 1001 Tagen entsprechen.
Die Suche zielt auf den Nachweis von elektomagnetische und hadronische
Teilchenschauern, so gennante Kaskaden, die durch Elektron- und
Tauneutrinowechselwirkung produziert werden können. Die hadronischen Kaskaden
können auch über neutrale Ströme Wechselwirkung von Neutrinos aller Arten
produziert werden.
Der Kaskadenkanal hat einige Vorteile in der Suche nach einem diffusen Fluss
von astrophysikalischen Neutrinos. Durch die gute Energieauflösung des AMANDA
Detektors kann man zwischen einem harten astrophysikalische Spektrum und einem
weichen atmosphärischen Spektrum unterscheiden. Außerdem ist der atmosphärischen
Elektronneutrinos Fluss um eine Gößenordnung kleiner als der atmosphärische
Myonneutrinofluss. Der Untergrund von atmosphärischem Myonen aus Luftschauern
kann unterdrückt werden, weil diese als Spuren im Detektor erscheinen und leicht
zu identifizieren sind. Mit der hohen Untergrundunterdrückung ist es möglich die
Analyse über einen Raumwinkel von 4pi für Energien gegen 50 TeV zu erstrecken.
Die Anzahl von gefundenen Ereignissen in dieser Analyse stimmt mit der Erwartung
von Hintergrundereignissen überein. Deshalb berechnen wir eine obere Grenze für
den diffusen Neutrinofluss aller Neutrinoarten, unter der Annahme, dass alle
Neutrinoarten im Verhältnis 1:1:1 auftreten. Die obere Grenze für einen
Nuetrinofluss im Energiebereich von 40 TeV bis 9 PeV mit einem Spektrum von E-2
ist 3.96x10-7 GeV s-1 sr-1 cm-2 bei einem Konfidenzniveau von 90%. Dies ist
momentan die niedrigste Grenze für einen diffusen Neutrinoflüss aller
Neutrinoarten.
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| Abstract (eng): |
| The Antarctic Muon And Neutrino Detector Array (AMANDA) is a Cherenkov detector
deployed in the Antarctic ice cap at the South Pole. We present the analysis of
the AMANDA data collected during 1001 effective days of the detector lifetime
be tween the years 2000 and 2004. We focus our search on electromagnetic and
hadronic cascades which are produced in charged-current interactions of
high-energy electron or tau neutrinos and in neutral-current interactions of
neutrinos of any flavor.
There are several advantages associated with the cascade channel in the search
for a "diffuse" flux of astrophysical neutrinos. The AMANDA''s energy resolution
allows us to distinguish between a hard astrophysical spectrum and a soft
atmospheric spectrum. In addition, the flux of atmospheric electron neutrinos is
lower than that of atmospheric muon neutrinos by one order of magnitude, and
the background from downward-going atmospheric muons can be suppressed due to
their track-like topology. The low background in this channel allows us to
attain a 4pi acceptance above energies of about 50 TeV.
The number of events observed in this analysis is consistent with the background
expectations. Therefore, we calculate an upper limit on the diffuse all-flavor
neutrino flux assuming a flavor ratio 1:1:1 at the detection site. A flux of
neutrinos with a spectrum falling as E-2 is limited to
3.96x10-7 GeV s-1 sr-1 cm-2 at 90% C.L. for a neutrino energy range spanning
from 40 TeV to 9 PeV. This upper limit is currently the most sensitive limit on
the diffuse all-flavor astrophysical neutrino flux.
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