The cosmic ray shadow of the Moon observed with the ANTARES neutrino telescope
A. Albert
(1)
,
M. André
,
M. Anghinolfi
,
G. Anton
,
M. Ardid
,
J.-J. Aubert
(2)
,
J. Aublin
(3)
,
T. Avgitas
(3)
,
B. Baret
(3)
,
J. Barrios-Martí
,
S. Basa
(4)
,
B. Belhorma
,
V. Bertin
(2)
,
S. Biagi
,
R. Bormuth
,
J. Boumaaza
,
S. Bourret
(3)
,
M.C. Bouwhuis
,
H. Brânzaş
,
R. Bruijn
,
J. Brunner
(2)
,
J. Busto
(2)
,
A. Capone
,
L. Caramete
,
J. Carr
(2)
,
S. Celli
,
M. Chabab
,
R. Cherkaoui El Moursli
,
T. Chiarusi
,
M. Circella
,
J.A.B. Coelho
(3)
,
A. Coleiro
(3)
,
M. Colomer
(3)
,
R. Coniglione
,
H. Costantini
(2)
,
P. Coyle
(2)
,
A. Creusot
(3)
,
A.F. Díaz
,
Anne Deschamps
(5)
,
C. Distefano
,
I. Di Palma
,
A. Domi
,
C. Donzaud
(3, 6)
,
D. Dornic
(2)
,
D. Drouhin
(1)
,
T. Eberl
,
I. El Bojaddaini
,
N. El Khayati
,
D. Elsässer
,
A. Enzenhöfer
(2)
,
A. Ettahiri
,
F. Fassi
,
I. Felis
,
P. Fermani
,
G. Ferrara
,
L. Fusco
(3)
,
P. Gay
(3, 7)
,
H. Glotin
(8)
,
T. Grégoire
(3)
,
R. Gracia Ruiz
(1)
,
K. Graf
,
S. Hallmann
,
H. van Haren
,
A.J. Heijboer
,
Y. Hello
(5)
,
J.J. Hernández-Rey
,
J. Hössl
,
J. Hofestädt
,
G. Illuminati
,
M. de Jong
,
M. Jongen
,
M. Kadler
,
O. Kalekin
,
U. Katz
,
N.R. Khan-Chowdhury
,
A. Kouchner
(3, 9)
,
M. Kreter
,
I. Kreykenbohm
,
V. Kulikovskiy
,
C. Lachaud
(3)
,
R. Lahmann
,
D. Lefèvre
(10)
,
E. Leonora
,
G. Levi
,
M. Lotze
,
S. Loucatos
,
M. Marcelin
(4)
,
A. Margiotta
,
A. Marinelli
,
J.A. Martínez-Mora
,
R. Mele
,
K. Melis
,
P. Migliozzi
,
A. Moussa
,
S. Navas
,
E. Nezri
(4)
,
A. Nuñez
(2, 4)
,
M. Organokov
(1)
,
G.E. Păvălaş
,
C. Pellegrino
,
P. Piattelli
,
V. Popa
,
T. Pradier
(1)
,
L. Quinn
(2)
,
C. Racca
(11)
,
N. Randazzo
,
G. Riccobene
,
A. Sánchez-Losa
,
M. Saldaña
,
I. Salvadori
(2)
,
D.F.E. Samtleben
,
M. Sanguineti
,
P. Sapienza
,
F. Schüssler
,
M. Spurio
,
Th. Stolarczyk
,
M. Taiuti
,
Y. Tayalati
,
A. Trovato
,
B. Vallage
,
V. van Elewyck
(3, 9)
,
F. Versari
,
D. Vivolo
,
J. Wilms
,
D. Zaborov
(2)
,
J.D. Zornoza
,
J. Zúñiga
1
IPHC -
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
2 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
5 GEOAZUR 7329 - Géoazur
6 UP11 - Université Paris-Sud - Paris 11
7 LPC - Laboratoire de Physique de Clermont
8 LIS - Laboratoire d'Informatique et des Systèmes (LIS) (Marseille, Toulon)
9 IUF - Institut universitaire de France
10 MIO - Institut méditerranéen d'océanologie
11 GRPHE - Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
2 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
5 GEOAZUR 7329 - Géoazur
6 UP11 - Université Paris-Sud - Paris 11
7 LPC - Laboratoire de Physique de Clermont
8 LIS - Laboratoire d'Informatique et des Systèmes (LIS) (Marseille, Toulon)
9 IUF - Institut universitaire de France
10 MIO - Institut méditerranéen d'océanologie
11 GRPHE - Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
A. Albert
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1159516
- IdHAL : arnauld-albert
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- IdRef : 060741724
M. André
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758084
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M. Anghinolfi
- Fonction : Auteur
G. Anton
- Fonction : Auteur
M. Ardid
- Fonction : Auteur
J. Aublin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 835874
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- IdRef : 111138078
T. Avgitas
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1128227
- ORCID : 0000-0003-3094-8946
- IdRef : 236735233
B. Baret
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1373043
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J. Barrios-Martí
- Fonction : Auteur
B. Belhorma
- Fonction : Auteur
S. Biagi
- Fonction : Auteur
R. Bormuth
- Fonction : Auteur
J. Boumaaza
- Fonction : Auteur
M.C. Bouwhuis
- Fonction : Auteur
H. Brânzaş
- Fonction : Auteur
R. Bruijn
- Fonction : Auteur
A. Capone
- Fonction : Auteur
L. Caramete
- Fonction : Auteur
S. Celli
- Fonction : Auteur
M. Chabab
- Fonction : Auteur
R. Cherkaoui El Moursli
- Fonction : Auteur
T. Chiarusi
- Fonction : Auteur
M. Circella
- Fonction : Auteur
J.A.B. Coelho
- Fonction : Auteur
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R. Coniglione
- Fonction : Auteur
A.F. Díaz
- Fonction : Auteur
Anne Deschamps
- Fonction : Auteur
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C. Distefano
- Fonction : Auteur
I. Di Palma
- Fonction : Auteur
A. Domi
- Fonction : Auteur
D. Drouhin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1049747
- IdHAL : doriane-drouhin
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- IdRef : 070755523
T. Eberl
- Fonction : Auteur
I. El Bojaddaini
- Fonction : Auteur
N. El Khayati
- Fonction : Auteur
D. Elsässer
- Fonction : Auteur
A. Ettahiri
- Fonction : Auteur
F. Fassi
- Fonction : Auteur
I. Felis
- Fonction : Auteur
P. Fermani
- Fonction : Auteur
G. Ferrara
- Fonction : Auteur
K. Graf
- Fonction : Auteur
S. Hallmann
- Fonction : Auteur
H. van Haren
- Fonction : Auteur
A.J. Heijboer
- Fonction : Auteur
Y. Hello
- Fonction : Auteur
- PersonId : 752092
- IdHAL : yann-hello
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J.J. Hernández-Rey
- Fonction : Auteur
J. Hössl
- Fonction : Auteur
J. Hofestädt
- Fonction : Auteur
G. Illuminati
- Fonction : Auteur
M. de Jong
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755246
- ORCID : 0000-0001-5683-0570
M. Jongen
- Fonction : Auteur
M. Kadler
- Fonction : Auteur
O. Kalekin
- Fonction : Auteur
U. Katz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755459
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N.R. Khan-Chowdhury
- Fonction : Auteur
M. Kreter
- Fonction : Auteur
- PersonId : 775575
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I. Kreykenbohm
- Fonction : Auteur
V. Kulikovskiy
- Fonction : Auteur
R. Lahmann
- Fonction : Auteur
D. Lefèvre
- Fonction : Auteur
- PersonId : 20042
- IdHAL : dominique-lefevre
- ORCID : 0000-0003-1694-3807
E. Leonora
- Fonction : Auteur
G. Levi
- Fonction : Auteur
M. Lotze
- Fonction : Auteur
S. Loucatos
- Fonction : Auteur
A. Margiotta
- Fonction : Auteur
A. Marinelli
- Fonction : Auteur
J.A. Martínez-Mora
- Fonction : Auteur
R. Mele
- Fonction : Auteur
K. Melis
- Fonction : Auteur
P. Migliozzi
- Fonction : Auteur
A. Moussa
- Fonction : Auteur
S. Navas
- Fonction : Auteur
G.E. Păvălaş
- Fonction : Auteur
C. Pellegrino
- Fonction : Auteur
P. Piattelli
- Fonction : Auteur
V. Popa
- Fonction : Auteur
N. Randazzo
- Fonction : Auteur
G. Riccobene
- Fonction : Auteur
A. Sánchez-Losa
- Fonction : Auteur
M. Saldaña
- Fonction : Auteur
D.F.E. Samtleben
- Fonction : Auteur
M. Sanguineti
- Fonction : Auteur
P. Sapienza
- Fonction : Auteur
F. Schüssler
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758998
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- IdRef : 248085166
M. Spurio
- Fonction : Auteur
Th. Stolarczyk
- Fonction : Auteur
M. Taiuti
- Fonction : Auteur
Y. Tayalati
- Fonction : Auteur
A. Trovato
- Fonction : Auteur
B. Vallage
- Fonction : Auteur
F. Versari
- Fonction : Auteur
D. Vivolo
- Fonction : Auteur
J. Wilms
- Fonction : Auteur
J.D. Zornoza
- Fonction : Auteur
J. Zúñiga
- Fonction : Auteur
Résumé
One of the main objectives of the ANTARES telescope is the search for point-like neutrino sources. Both the pointing accuracy and the angular resolution of the detector are important in this context and a reliable way to evaluate this performance is needed. In order to measure the pointing accuracy of the detector, one possibility is to study the shadow of the Moon, i.e. the deficit of the atmospheric muon flux from the direction of the Moon induced by the absorption of cosmic rays. Analysing the data taken between 2007 and 2016, the Moon shadow is observed with $3.5\sigma $ statistical significance. The detector angular resolution for downward-going muons is $0.73^{\circ }\pm 0.14^{\circ }.$ The resulting pointing performance is consistent with the expectations. An independent check of the telescope pointing accuracy is realised with the data collected by a shower array detector onboard of a ship temporarily moving around the ANTARES location.
Domaines
Astrophysique [astro-ph] Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det] Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
The cosmic ray shadow of the Moon observed with the ANTARES neutrino telescope
|
Résumé |
en
One of the main objectives of the ANTARES telescope is the search for point-like neutrino sources. Both the pointing accuracy and the angular resolution of the detector are important in this context and a reliable way to evaluate this performance is needed. In order to measure the pointing accuracy of the detector, one possibility is to study the shadow of the Moon, i.e. the deficit of the atmospheric muon flux from the direction of the Moon induced by the absorption of cosmic rays. Analysing the data taken between 2007 and 2016, the Moon shadow is observed with $3.5\sigma $ statistical significance. The detector angular resolution for downward-going muons is $0.73^{\circ }\pm 0.14^{\circ }.$ The resulting pointing performance is consistent with the expectations. An independent check of the telescope pointing accuracy is realised with the data collected by a shower array detector onboard of a ship temporarily moving around the ANTARES location.
|
Auteur(s) |
A. Albert
1
, M. André
, M. Anghinolfi
, G. Anton
, M. Ardid
, J.-J. Aubert
2
, J. Aublin
3
, T. Avgitas
3
, B. Baret
3
, J. Barrios-Martí
, S. Basa
4
, B. Belhorma
, V. Bertin
2
, S. Biagi
, R. Bormuth
, J. Boumaaza
, S. Bourret
3
, M.C. Bouwhuis
, H. Brânzaş
, R. Bruijn
, J. Brunner
2
, J. Busto
2
, A. Capone
, L. Caramete
, J. Carr
2
, S. Celli
, M. Chabab
, R. Cherkaoui El Moursli
, T. Chiarusi
, M. Circella
, J.A.B. Coelho
3
, A. Coleiro
3
, M. Colomer
3
, R. Coniglione
, H. Costantini
2
, P. Coyle
2
, A. Creusot
3
, A.F. Díaz
, Anne Deschamps
5
, C. Distefano
, I. Di Palma
, A. Domi
, C. Donzaud
3, 6
, D. Dornic
2
, D. Drouhin
1
, T. Eberl
, I. El Bojaddaini
, N. El Khayati
, D. Elsässer
, A. Enzenhöfer
2
, A. Ettahiri
, F. Fassi
, I. Felis
, P. Fermani
, G. Ferrara
, L. Fusco
3
, P. Gay
3, 7
, H. Glotin
8
, T. Grégoire
3
, R. Gracia Ruiz
1
, K. Graf
, S. Hallmann
, H. van Haren
, A.J. Heijboer
, Y. Hello
5
, J.J. Hernández-Rey
, J. Hössl
, J. Hofestädt
, G. Illuminati
, M. de Jong
, M. Jongen
, M. Kadler
, O. Kalekin
, U. Katz
, N.R. Khan-Chowdhury
, A. Kouchner
3, 9
, M. Kreter
, I. Kreykenbohm
, V. Kulikovskiy
, C. Lachaud
3
, R. Lahmann
, D. Lefèvre
10
, E. Leonora
, G. Levi
, M. Lotze
, S. Loucatos
, M. Marcelin
4
, A. Margiotta
, A. Marinelli
, J.A. Martínez-Mora
, R. Mele
, K. Melis
, P. Migliozzi
, A. Moussa
, S. Navas
, E. Nezri
4
, A. Nuñez
2, 4
, M. Organokov
1
, G.E. Păvălaş
, C. Pellegrino
, P. Piattelli
, V. Popa
, T. Pradier
1
, L. Quinn
2
, C. Racca
11
, N. Randazzo
, G. Riccobene
, A. Sánchez-Losa
, M. Saldaña
, I. Salvadori
2
, D.F.E. Samtleben
, M. Sanguineti
, P. Sapienza
, F. Schüssler
, M. Spurio
, Th. Stolarczyk
, M. Taiuti
, Y. Tayalati
, A. Trovato
, B. Vallage
, V. van Elewyck
3, 9
, F. Versari
, D. Vivolo
, J. Wilms
, D. Zaborov
2
, J.D. Zornoza
, J. Zúñiga
1
IPHC -
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
( 93777 )
- 23 rue Loess - BP 28 67037 Strasbourg Cedex
- France
2
CPPM -
Centre de Physique des Particules de Marseille
( 199968 )
- 163, avenue de Luminy - Case 902 - 13288 Marseille cedex 09
- France
3
APC (UMR_7164) -
AstroParticule et Cosmologie
( 1004962 )
- APC - UMR 7164, Université Paris Diderot, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, case postale 7020, F-75205 Paris Cedex 13
- France
4
LAM -
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
( 179944 )
- Pôle de l'Étoile Site de Château-Gombert 38, rue Frédéric Joliot-Curie 13388 Marseille cedex 13
- France
5
GEOAZUR 7329 -
Géoazur
( 239385 )
- 250 rue Albert Einstein, Sophia Antipolis 06560 VALBONNE
- France
6
UP11 -
Université Paris-Sud - Paris 11
( 92966 )
- Bâtiment 300 - 91405 Orsay cedex
- France
7
LPC -
Laboratoire de Physique de Clermont
( 481502 )
- Campus Universitaire des Cézeaux, 4 Avenue Blaise Pascal, TSA 60026, CS 6002, 63178 Aubière Cedex
- France
8
LIS -
Laboratoire d'Informatique et des Systèmes (LIS) (Marseille, Toulon)
( 527033 )
- Aix Marseille Université – Campus de Saint Jérôme – Bat. Polytech, 52 Av. Escadrille Normandie Niemen, 13397 Marseille Cedex 20
- France
9
IUF -
Institut universitaire de France
( 56663 )
- Maison des Universités 103 Boulevard Saint-Michel 75005 Paris
- France
10
MIO -
Institut méditerranéen d'océanologie
( 191652 )
- M.I.O. Institut Méditerranéen d'Océanologie
Bâtiment Méditerranée
163 Avenue de Luminy
13288 Marseille
- France
11
GRPHE -
Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
( 121677 )
- 34 rue du Grillenbreit, 68 008 Colmar
- France
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2018
|
Volume |
78
|
Numéro |
12
|
Page/Identifiant |
1006
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Projet(s) ANR |
|
Mots-clés |
en
neutrino: detector, shadowing: lunar, cosmic radiation: absorption, muon: atmosphere, muon: flux, ANTARES, angular resolution, performance, statistical, showers
|
arXiv Id | 1807.11815 |
DOI | 10.1140/epjc/s10052-018-6451-3 |
inSPIRE HEP | 1684486 |
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