Measurement of the atmospheric neutrino energy spectrum from 100 GeV to 400 TeV with IceCube

R. Abbasi, Y. Abdou, T. Abu-Zayyad, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, K. Andeen, J. Auffenberg, X. Bai, M. Baker, S. W. Barwick, R. Bay, J. L. Bazo Alba, K. Beattie, J. J. Beatty, S. Bechet, J. K. Becker, K. H. Becker, M. L. Benabderrahmane, S. BenzviJ. Berdermann, P. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, D. Bertrand, D. Z. Besson, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, C. Bohm, D. Bose, S. Böser, O. Botner, J. Braun, S. Buitink, M. Carson, D. Chirkin, B. Christy, J. Clem, F. Clevermann, S. Cohen, C. Colnard, D. F. Cowen, M. V. D'Agostino, M. Danninger, J. C. Davis, C. De Clercq, L. Demirörs, O. Depaepe, F. Descamps, P. Desiati, G. De Vries-Uiterweerd, T. Deyoung, J. C. Díaz-Vélez, M. Dierckxsens, J. Dreyer, J. P. Dumm, M. R. Duvoort, R. Ehrlich, J. Eisch, R. W. Ellsworth, O. Engdegård, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, A. R. Fazely, A. Fedynitch, T. Feusels, K. Filimonov, C. Finley, M. M. Foerster, B. D. Fox, A. Franckowiak, R. Franke, T. K. Gaisser, J. Gallagher, M. Geisler, L. Gerhardt, L. Gladstone, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. A. Goodman, D. Grant, T. Griesel, A. Groß, S. Grullon, M. Gurtner, C. Ha, A. Hallgren, F. Halzen, K. Han, K. Hanson, K. Helbing, P. Herquet, S. Hickford, G. C. Hill, K. D. Hoffman, A. Homeier, K. Hoshina, D. Hubert, W. Huelsnitz, J. P. Hülß, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. Hussain, A. Ishihara, J. Jacobsen, G. S. Japaridze, H. Johansson, J. M. Joseph, K. H. Kampert, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, J. L. Kelley, N. Kemming, P. Kenny, J. Kiryluk, F. Kislat, S. R. Klein, J. H. Köhne, G. Kohnen, H. Kolanoski, L. Köpke, D. J. Koskinen, M. Kowalski, T. Kowarik, M. Krasberg, T. Krings, G. Kroll, K. Kuehn, T. Kuwabara, M. Labare, S. Lafebre, K. Laihem, H. Landsman, M. J. Larson, R. Lauer, R. Lehmann, J. Lünemann, J. Madsen, P. Majumdar, A. Marotta, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, M. Matusik, K. Meagher, M. Merck, P. Mészáros, T. Meures, E. Middell, N. Milke, J. Miller, T. Montaruli, R. Morse, S. M. Movit, R. Nahnhauer, J. W. Nam, U. Naumann, P. Nießen, D. R. Nygren, S. Odrowski, A. Olivas, M. Olivo, A. O'Murchadha, M. Ono, S. Panknin, L. Paul, C. Pérez De Los Heros, J. Petrovic, A. Piegsa, D. Pieloth, R. Porrata, J. Posselt, P. B. Price, M. Prikockis, G. T. Przybylski, K. Rawlins, P. Redl, E. Resconi, W. Rhode, M. Ribordy, A. Rizzo, J. P. Rodrigues, P. Roth, F. Rothmaier, C. Rott, T. Ruhe, D. Rutledge, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, H. G. Sander, M. Santander, S. Sarkar, K. Schatto, S. Schlenstedt, T. Schmidt, A. Schukraft, A. Schultes, O. Schulz, M. Schunck, D. Seckel, B. Semburg, S. H. Seo, Y. Sestayo, S. Seunarine, A. Silvestri, K. Singh, A. Slipak, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, G. Stephens, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, S. Stoyanov, E. A. Strahler, T. Straszheim, G. W. Sullivan, Q. Swillens, H. Taavola, I. Taboada, A. Tamburro, O. Tarasova, A. Tepe, S. Ter-Antonyan, S. Tilav, P. A. Toale, S. Toscano, D. Tosi, D. Turčan, N. Van Eijndhoven, J. Vandenbroucke, A. Van Overloop, J. Van Santen, M. Voge, B. Voigt, C. Walck, T. Waldenmaier, M. Wallraff, M. Walter, Ch Weaver, C. Wendt, S. Westerhoff, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, G. Wikström, D. R. Williams, R. Wischnewski, H. Wissing, M. Wolf, K. Woschnagg, C. Xu, X. W. Xu, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky

Research output: Contribution to journalArticle

Abstract

A measurement of the atmospheric muon neutrino energy spectrum from 100 GeV to 400 TeV was performed using a data sample of about 18000 up-going atmospheric muon neutrino events in IceCube. Boosted decision trees were used for event selection to reject misreconstructed atmospheric muons and obtain a sample of up-going muon neutrino events. Background contamination in the final event sample is less than 1%. This is the first measurement of atmospheric neutrinos up to 400 TeV, and is fundamental to understanding the impact of this neutrino background on astrophysical neutrino observations with IceCube. The measured spectrum is consistent with predictions for the atmospheric νμ̄μ flux.

Original languageEnglish (US)
Article number012001
JournalPhysical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
Volume83
Issue number1
DOIs
StatePublished - Jan 5 2011

    Fingerprint

ASJC Scopus subject areas

  • Nuclear and High Energy Physics
  • Physics and Astronomy (miscellaneous)

Cite this

Abbasi, R., Abdou, Y., Abu-Zayyad, T., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Andeen, K., Auffenberg, J., Bai, X., Baker, M., Barwick, S. W., Bay, R., Bazo Alba, J. L., Beattie, K., Beatty, J. J., Bechet, S., Becker, J. K., Becker, K. H., Benabderrahmane, M. L., ... Zarzhitsky, P. (2011). Measurement of the atmospheric neutrino energy spectrum from 100 GeV to 400 TeV with IceCube. Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 83(1), [012001]. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.012001