A search for an eV-scale sterile neutrino using improved high-energy $ν_μ$ event reconstruction in IceCube

Fuente: arXiv

Saved in:

Bibliographic Details
Main Authors:	IceCube Collaboration, Abbasi, R., Ackermann, M., Adams, J., Agarwalla, S. K., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Alameddine, J. M., Amin, N. M., Andeen, K., Argüelles, C., Ashida, Y., Athanasiadou, S., Ausborm, L., Axani, S. N., Bai, X., V., A. Balagopal, Baricevic, M., Barwick, S. W., Bash, S., Basu, V., Bay, R., Beatty, J. J., Tjus, J. Becker, Beise, J., Bellenghi, C., Benning, C., BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Blaufuss, E., Bloom, L., Blot, S., Bontempo, F., Motzkin, J. Y. Book, Meneguolo, C. Boscolo, Böser, S., Botner, O., Böttcher, J., Braun, J., Brinson, B., Brostean-Kaiser, J., Brusa, L., Burley, R. T., Butterfield, D., Campana, M. A., Caracas, I., Carloni, K., Carpio, J., Chattopadhyay, S., Chau, N., Chen, Z., Chirkin, D., Choi, S., Clark, B. A., Coleman, A., Collin, G. H., Connolly, A., Conrad, J. M., Coppin, P., Corley, R., Correa, P., Cowen, D. F., Dave, P., De Clercq, C., DeLaunay, J. J., Delgado, D., Deng, S., Desai, A., Desiati, P., de Vries, K. D., de Wasseige, G., Diaz, A., Díaz-Vélez, J. C., Dierichs, P., Dittmer, M., Domi, A., Draper, L., Dujmovic, H., Dutta, K., DuVernois, M. A., Ehrhardt, T., Eidenschink, L., Eimer, A., Eller, P., Ellinger, E., Mentawi, S. El, Elsässer, D., Engel, R., Erpenbeck, H., Evans, J., Evenson, P. A., Fan, K. L., Fang, K., Farrag, K., Fazely, A. R., Fedynitch, A., Feigl, N., Fiedlschuster, S., Finley, C., Fischer, L., Fox, D., Franckowiak, A., Fukami, S., Fürst, P., Gallagher, J., Ganster, E., Garcia, A., Garcia, M., Garg, G., Genton, E., Gerhardt, L., Ghadimi, A., Girard-Carillo, C., Glaser, C., Glüsenkamp, T., Gonzalez, J. G., Goswami, S., Granados, A., Grant, D., Gray, S. J., Gries, O., Griffin, S., Griswold, S., Groth, K. M., Günther, C., Gutjahr, P., Ha, C., Haack, C., Hallgren, A., Halve, L., Halzen, F., Hamdaoui, H., Minh, M. Ha, Handt, M., Hanson, K., Hardin, J., Harnisch, A. A., Hatch, P., Haungs, A., Häußler, J., Helbing, K., Hellrung, J., Hermannsgabner, J., Heuermann, L., Heyer, N., Hickford, S., Hidvegi, A., Hill, C., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hori, S., Hoshina, K., Hostert, M., Hou, W., Huber, T., Hultqvist, K., Hünnefeld, M., Hussain, R., Hymon, K., Ishihara, A., Iwakiri, W., Jacquart, M., Janik, O., Jansson, M., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jin, M., Jones, B. J. P., Kamp, N., Kang, D., Kang, W., Kang, X., Kappes, A., Kappesser, D., Kardum, L., Karg, T., Karl, M., Karle, A., Katil, A., Katz, U., Kauer, M., Kelley, J. L., Khanal, M., Zathul, A. Khatee, Kheirandish, A., Kiryluk, J., Klein, S. R., Kochocki, A., Koirala, R., Kolanoski, H., Kontrimas, T., Köpke, L., Kopper, C., Koskinen, D. J., Koundal, P., Kovacevich, M., Kowalski, M., Kozynets, T., Krishnamoorthi, J., Kruiswijk, K., Krupczak, E., Kumar, A., Kun, E., Kurahashi, N., Lad, N., Gualda, C. Lagunas, Lamoureux, M., Larson, M. J., Latseva, S., Lauber, F., Lazar, J. P., Lee, J. W., DeHolton, K. Leonard, Leszczyńska, A., Liao, J., Lincetto, M., Liu, Y. T., Liubarska, M., Lohfink, E., Love, C., Mariscal, C. J. Lozano, Lu, L., Lucarelli, F., Luszczak, W., Lyu, Y., Madsen, J., Magnus, E., Mahn, K. B. M., Makino, Y., Manao, E., Mancina, S., Sainte, W. Marie, Mariş, I. C., Marka, S., Marka, Z., Marsee, M., Martinez-Soler, I., Maruyama, R., Mayhew, F., McNally, F., Mead, J. V., Meagher, K., Mechbal, S., Medina, A., Meier, M., Merckx, Y., Merten, L., Micallef, J., Mitchell, J., Montaruli, T., Moore, R. W., Morii, Y., Morse, R., Moulai, M., Mukherjee, T., Naab, R., Nagai, R., Nakos, M., Naumann, U., Necker, J., Negi, A., Neste, L., Neumann, M., Niederhausen, H., Nisa, M. U., Noda, K., Noell, A., Novikov, A., Pollmann, A. Obertacke, O'Dell, V., Oeyen, B., Olivas, A., Orsoe, R., Osborn, J., O'Sullivan, E., Pandya, H., Park, N., Parker, G. K., Paudel, E. N., Paul, L., Heros, C. Pérez de los, Pernice, T., Peterson, J., Philippen, S., Pizzuto, A., Plum, M., Pontén, A., Popovych, Y., Rodriguez, M. Prado, Pries, B., Procter-Murphy, R., Przybylski, G. T., Raab, C., Rack-Helleis, J., Ravn, M., Rawlins, K., Rechav, Z., Rehman, A., Reichherzer, P., Resconi, E., Reusch, S., Rhode, W., Riedel, B., Rifaie, A., Roberts, E. J., Robertson, S., Rodan, S., Roellinghoff, G., Rongen, M., Rosted, A., Rott, C., Ruhe, T., Ruohan, L., Ryckbosch, D., Safa, I., Saffer, J., Salazar-Gallegos, D., Sampathkumar, P., Sandrock, A., Santander, M., Sarkar, S., Savelberg, J., Savina, P., Schaile, P., Schaufel, M., Schieler, H., Schindler, S., Schlüter, B., Schlüter, F., Schmeisser, N., Schmidt, T., Schneider, J., Schröder, F. G., Schumacher, L., Sclafani, S., Seckel, D., Seikh, M., Seo, M., Seunarine, S., Myhr, P. Sevle, Shah, R., Shefali, S., Shimizu, N., Silva, M., Skrzypek, B., Smithers, B., Snihur, R., Soedingrekso, J., Søgaard, A., Soldin, D., Soldin, P., Sommani, G., Spannfellner, C., Spiczak, G. M., Spiering, C., Sponsler, C., Stamatikos, M., Stanev, T., Stezelberger, T., Stürwald, T., Stuttard, T., Sullivan, G. W., Taboada, I., Ter-Antonyan, S., Terliuk, A., Thiesmeyer, M., Thompson, W. G., Thwaites, J., Tilav, S., Tollefson, K., Tönnis, C., Toscano, S., Tosi, D., Trettin, A., Turcotte, R., Twagirayezu, J. P., Elorrieta, M. A. Unland, Upadhyay, A. K., Upshaw, K., Vaidyanathan, A., Valtonen-Mattila, N., Vandenbroucke, J., van Eijndhoven, N., Vannerom, D., van Santen, J., Vara, J., Veitch-Michaelis, J., Venugopal, M., Vereecken, M., Verpoest, S., Veske, D., Vijai, A., Walck, C., Wang, A., Weaver, C., Weigel, P., Weindl, A., Weldert, J., Wen, A. Y., Wendt, C., Werthebach, J., Weyrauch, M., Whitehorn, N., Wiebusch, C. H., Williams, D. R., Witthaus, L., Wolf, A., Wolf, M., Wrede, G., Xu, X. W., Yanez, J. P., Yildizci, E., Yoshida, S., Young, R., Yu, S., Yuan, T., Zhang, Z., Zhelnin, P., Zilberman, P., Zimmerman, M.
Format:	Preprint
Published:	2024
Subjects:	High Energy Physics - Experiment High Energy Physics - Phenomenology
Online Access:	Acceder al recurso
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

_version_	1866909395337609216
author	IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Argüelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. V., A. Balagopal Baricevic, M. Barwick, S. W. Bash, S. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Bloom, L. Blot, S. Bontempo, F. Motzkin, J. Y. Book Meneguolo, C. Boscolo Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Braun, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Butterfield, D. Campana, M. A. Caracas, I. Carloni, K. Carpio, J. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Corley, R. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dierichs, P. Dittmer, M. Domi, A. Draper, L. Dujmovic, H. Dutta, K. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eidenschink, L. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. Mentawi, S. El Elsässer, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Fukami, S. Fürst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garcia, M. Garg, G. Genton, E. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Girard-Carillo, C. Glaser, C. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Granados, A. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Günther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Häußler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hostert, M. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. Ishihara, A. Iwakiri, W. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Khanal, M. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczyńska, A. Liao, J. Lincetto, M. Liu, Y. T. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Mariş, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neste, L. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noda, K. Noell, A. Novikov, A. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Heros, C. Pérez de los Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Pontén, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Ravn, M. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaile, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlüter, B. Schlüter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seo, M. Seunarine, S. Myhr, P. Sevle Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Søgaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Sponsler, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, A. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M.
author_facet	IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Argüelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. V., A. Balagopal Baricevic, M. Barwick, S. W. Bash, S. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Bloom, L. Blot, S. Bontempo, F. Motzkin, J. Y. Book Meneguolo, C. Boscolo Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Braun, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Butterfield, D. Campana, M. A. Caracas, I. Carloni, K. Carpio, J. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Corley, R. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dierichs, P. Dittmer, M. Domi, A. Draper, L. Dujmovic, H. Dutta, K. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eidenschink, L. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. Mentawi, S. El Elsässer, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Fukami, S. Fürst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garcia, M. Garg, G. Genton, E. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Girard-Carillo, C. Glaser, C. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Granados, A. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Günther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Häußler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hostert, M. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. Ishihara, A. Iwakiri, W. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Khanal, M. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczyńska, A. Liao, J. Lincetto, M. Liu, Y. T. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Mariş, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neste, L. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noda, K. Noell, A. Novikov, A. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Heros, C. Pérez de los Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Pontén, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Ravn, M. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaile, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlüter, B. Schlüter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seo, M. Seunarine, S. Myhr, P. Sevle Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Søgaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Sponsler, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, A. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M.
contents	This Letter presents the result of a 3+1 sterile neutrino search using 10.7 years of IceCube data. We analyze atmospheric muon neutrinos that traverse the Earth with energies ranging from 0.5 to 100 TeV, incorporating significant improvements in modeling neutrino flux and detector response compared to earlier studies. Notably, for the first time, we categorize data into starting and through-going events, distinguishing neutrino interactions with vertices inside or outside the instrumented volume, to improve energy resolution. The best-fit point for a 3+1 model is found to be at $\sin^2(2θ_{24}) = 0.16$ and $Δm^{2}_{41} = 3.5$ eV$^2$, which agrees with previous iterations of this study. The result is consistent with the null hypothesis of no sterile neutrinos with a p-value of 3.1\%.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2405_08070
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	A search for an eV-scale sterile neutrino using improved high-energy $ν_μ$ event reconstruction in IceCube IceCube Collaboration Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Agarwalla, S. K. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Alameddine, J. M. Amin, N. M. Andeen, K. Argüelles, C. Ashida, Y. Athanasiadou, S. Ausborm, L. Axani, S. N. Bai, X. V., A. Balagopal Baricevic, M. Barwick, S. W. Bash, S. Basu, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benning, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Blaufuss, E. Bloom, L. Blot, S. Bontempo, F. Motzkin, J. Y. Book Meneguolo, C. Boscolo Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Braun, J. Brinson, B. Brostean-Kaiser, J. Brusa, L. Burley, R. T. Butterfield, D. Campana, M. A. Caracas, I. Carloni, K. Carpio, J. Chattopadhyay, S. Chau, N. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Coleman, A. Collin, G. H. Connolly, A. Conrad, J. M. Coppin, P. Corley, R. Correa, P. Cowen, D. F. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Delgado, D. Deng, S. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dierichs, P. Dittmer, M. Domi, A. Draper, L. Dujmovic, H. Dutta, K. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eidenschink, L. Eimer, A. Eller, P. Ellinger, E. Mentawi, S. El Elsässer, D. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fang, K. Farrag, K. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Fukami, S. Fürst, P. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garcia, M. Garg, G. Genton, E. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Girard-Carillo, C. Glaser, C. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Granados, A. Grant, D. Gray, S. J. Gries, O. Griffin, S. Griswold, S. Groth, K. M. Günther, C. Gutjahr, P. Ha, C. Haack, C. Hallgren, A. Halve, L. Halzen, F. Hamdaoui, H. Minh, M. Ha Handt, M. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Hatch, P. Haungs, A. Häußler, J. Helbing, K. Hellrung, J. Hermannsgabner, J. Heuermann, L. Heyer, N. Hickford, S. Hidvegi, A. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hori, S. Hoshina, K. Hostert, M. Hou, W. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. Ishihara, A. Iwakiri, W. Jacquart, M. Janik, O. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kamp, N. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katil, A. Katz, U. Kauer, M. Kelley, J. L. Khanal, M. Zathul, A. Khatee Kheirandish, A. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krishnamoorthi, J. Kruiswijk, K. Krupczak, E. Kumar, A. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lamoureux, M. Larson, M. J. Latseva, S. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. DeHolton, K. Leonard Leszczyńska, A. Liao, J. Lincetto, M. Liu, Y. T. Liubarska, M. Lohfink, E. Love, C. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Luszczak, W. Lyu, Y. Madsen, J. Magnus, E. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Manao, E. Mancina, S. Sainte, W. Marie Mariş, I. C. Marka, S. Marka, Z. Marsee, M. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Mayhew, F. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Merckx, Y. Merten, L. Micallef, J. Mitchell, J. Montaruli, T. Moore, R. W. Morii, Y. Morse, R. Moulai, M. Mukherjee, T. Naab, R. Nagai, R. Nakos, M. Naumann, U. Necker, J. Negi, A. Neste, L. Neumann, M. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Noda, K. Noell, A. Novikov, A. Pollmann, A. Obertacke O'Dell, V. Oeyen, B. Olivas, A. Orsoe, R. Osborn, J. O'Sullivan, E. Pandya, H. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Heros, C. Pérez de los Pernice, T. Peterson, J. Philippen, S. Pizzuto, A. Plum, M. Pontén, A. Popovych, Y. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Procter-Murphy, R. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Ravn, M. Rawlins, K. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Riedel, B. Rifaie, A. Roberts, E. J. Robertson, S. Rodan, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rosted, A. Rott, C. Ruhe, T. Ruohan, L. Ryckbosch, D. Safa, I. Saffer, J. Salazar-Gallegos, D. Sampathkumar, P. Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Sarkar, S. Savelberg, J. Savina, P. Schaile, P. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schlüter, B. Schlüter, F. Schmeisser, N. Schmidt, T. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seikh, M. Seo, M. Seunarine, S. Myhr, P. Sevle Shah, R. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Søgaard, A. Soldin, D. Soldin, P. Sommani, G. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Sponsler, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Thiesmeyer, M. Thompson, W. G. Thwaites, J. Tilav, S. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Turcotte, R. Twagirayezu, J. P. Elorrieta, M. A. Unland Upadhyay, A. K. Upshaw, K. Vaidyanathan, A. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Vara, J. Veitch-Michaelis, J. Venugopal, M. Vereecken, M. Verpoest, S. Veske, D. Vijai, A. Walck, C. Wang, A. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weldert, J. Wen, A. Y. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Witthaus, L. Wolf, A. Wolf, M. Wrede, G. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Young, R. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. Zilberman, P. Zimmerman, M. High Energy Physics - Experiment High Energy Physics - Phenomenology This Letter presents the result of a 3+1 sterile neutrino search using 10.7 years of IceCube data. We analyze atmospheric muon neutrinos that traverse the Earth with energies ranging from 0.5 to 100 TeV, incorporating significant improvements in modeling neutrino flux and detector response compared to earlier studies. Notably, for the first time, we categorize data into starting and through-going events, distinguishing neutrino interactions with vertices inside or outside the instrumented volume, to improve energy resolution. The best-fit point for a 3+1 model is found to be at $\sin^2(2θ_{24}) = 0.16$ and $Δm^{2}_{41} = 3.5$ eV$^2$, which agrees with previous iterations of this study. The result is consistent with the null hypothesis of no sterile neutrinos with a p-value of 3.1\%.
title	A search for an eV-scale sterile neutrino using improved high-energy $ν_μ$ event reconstruction in IceCube
topic	High Energy Physics - Experiment High Energy Physics - Phenomenology
url	https://arxiv.org/abs/2405.08070