First observation of the cosmic ray shadow of the Moon and the Sun with KM3NeT/ORCA - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue European Physical Journal C: Particles and Fields Année : 2023

First observation of the cosmic ray shadow of the Moon and the Sun with KM3NeT/ORCA

S Aiello , A Albert (1, 2) , S Alves Garre , Z Aly (3) , A Ambrosone , F Ameli , M Andre , M Anghinolfi , M Anguita , M Ardid , S Ardid , J Aublin (4) , C Bagatelas , L Bailly-Salins (5) , B Baret (4) , S Basegmez Du Pree , Y Becherini (4) , M Bendahman (4) , F Benfenati , E Berbee , V Bertin (3) , S Biagi , M Boettcher , M. Bou Cabo , J Boumaaza , M Bouta , M Bouwhuis , C Bozza , H Brânzas , R Bruijn , J Brunner (3) , R Bruno , E Buis , R Buompane , J Busto (3) , B Caiffi , D Calvo , S Campion , A Capone , F Carenini , V Carretero , P Castaldi , S Celli , L Cerisy (3) , M Chabab , N Chau (4) , A Chen , R Cherkaoui El Moursli , S Cherubini , V Chiarella , T Chiarusi , M Circella , R Cocimano , J.A.B Coelho (4) , A Coleiro (4) , R Coniglione , P Coyle (3) , A Creusot (4) , A Cruz , G Cuttone , R Dallier (6) , Y Darras , A de Benedittis , B de Martino (3) , R del Burgo , I Di Palma , A.F Dìaz , D Diego-Tortosa , C Distefano , A Domi , C Donzaud (4) , D Dornic (3) , M Dörr , E Drakopoulou , D Drouhin (1, 2) , T Eberl , A Eddyamoui , T van Eeden , M Eff , D van Eijk , I El Bojaddaini , S El Hedri (4) , A Enzenhöfer (3) , V Espinosa , G Ferrara , M.D Filipovíc , F Filippini , L.A Fusco , J Gabriel (7) , T Gal , J García Méndez , A Garcia Soto , F Garufi , C Gatius Oliver , N Geißelbrecht , L Gialanella , E Giorgio , A Girardi , I Goos (4) , S.R Gozzini , R Gracia , K Graf , D Guderian , C Guidi , B Guillon (5) , M Gutiérrez , L Haegel (4) , H van Haren , A Heijboer , A Hekalo , L Hennig , J.J Hernández-Rey , F Huang (3) , W. Idrissi Ibnsalih , G Illuminati , C.W James , D Janezashvili , M de Jong , P de Jong , B.J Jung , P Kalaczynski , O Kalekin , U.F Katz , N.R Khan Chowdhury , G Kistauri , F van der Knaap , P Kooijman , A Kouchner (4, 8) , V Kulikovskiy , M Labalme (5) , R Lahmann , A Lakhal (4) , M Lamoureux (4) , G Larosa , C Lastoria (3) , A Lazo , R Le Breton (4) , S Le Stum (3) , G Lehaut (5) , E Leonora , N Lessing , G Levi , S Liang (4) , M Lindsey Clark (4) , F Longhitano , L Maderer (4) , J Majumdar , J Manczak , A Margiotta , A Marinelli , C Markou , L Martin (6) , J.A Martínez-Mora , A Martini , F Marzaioli , M Mastrodicasa , S Mastroianni , K.W Melis , S Miccichè , G Miele , P Migliozzi , E Migneco , P Mijakowski , C.M Mollo , L Morales-Gallegos , C Morley-Wong , A Moussa , R Muller , M.R Musone , M Musumeci , L Nauta , S Navas , C.A Nicolau , B Nkosi , B Ó Fearraigh , A Orlando , E Oukacha (4) , J Palacios González , G Papalashvili , R Papaleo , E.J. Pastor Gomez , A.M Paun , G.E Pavalas , C Pellegrino , S Peña Martínez (4) , M Perrin-Terrin (3) , J Perronnel (5) , V Pestel , P Piattelli , O Pisanti , C Poirè , V Popa , T Pradier (1) , S Pulvirenti , G Quéméner (5) , U Rahaman , N Randazzo , S Razzaque , I.C Rea , D Real , S Reck , G Riccobene , J Robinson , A Romanov , F Salesa Greus , D.F.E Samtleben , A Sánchez Losa , M Sanguineti , C Santonastaso , D Santonocito , P Sapienza , A Sathe , J Schnabel , M.F Schneider , J Schumann , H.M Schutte , J Seneca , I Sgura , R Shanidze , A Sharma , A Simonelli , A Sinopoulou , M.V Smirnov , B Spisso , M Spurio , D Stavropoulos , S.M Stellacci , M Taiuti , K Tavzarashvili , Y Tayalati , H Tedjditi , H Thiersen , S Tsagkli , V Tsourapis , E Tzamariudaki , V van Elewyck (4, 8) , G Vannoye (3) , G Vasileiadis (9) , F Versari , S Viola , D Vivolo , H Warnhofer , J Wilms , E de Wolf , H Yepes-Ramirez , T Yousfi , S Zavatarelli , A Zegarelli , D Zito , J.D Zornoza , J Zúñiga , N Zywucka
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Résumé

This article reports the first observation of the Moon and the Sun shadows in the sky distribution of cosmic-ray induced muons measured by the KM3NeT/ORCA detector. The analysed data-taking period spans from February 2020 to November 2021, when the detector had 6 Detection Units deployed at the bottom of the Mediterranean Sea, each composed of 18 Digital Optical Modules. The shadows induced by the Moon and the Sun were detected at their nominal position with a statistical significance of 4.2$\sigma $ and 6.2$\sigma $, and an angular resolution of $\sigma _{res}=0.49^\circ $ and $\sigma _{res}=0.66^\circ $, respectively, consistent with the prediction of $0.53^\circ $ from simulations. This early result confirms the effectiveness of the detector calibration, in time, position and orientation and the accuracy of the event direction reconstruction. This also demonstrates the performance and the competitiveness of the detector in terms of pointing accuracy and angular resolution.

Dates et versions

hal-04087888 , version 1 (03-05-2023)

Identifiants

Citer

S Aiello, A Albert, S Alves Garre, Z Aly, A Ambrosone, et al.. First observation of the cosmic ray shadow of the Moon and the Sun with KM3NeT/ORCA. European Physical Journal C: Particles and Fields, 2023, 83 (4), pp.344. ⟨10.1140/epjc/s10052-023-11401-5⟩. ⟨hal-04087888⟩
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