Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube
The European physical journal / C Particles and fields C 79(2), 124 (2019). doi:10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 : The IceCube Neutrino Observatory is a large Cherenkov detector instrumenting $1\,\mathrm{km}^3$ of Antarctic ice. The detector can be used to search for signatures of particle physics bey...
Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
---|---|
Format: | Report |
Language: | English |
Published: |
Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg
2019
|
Subjects: | |
Online Access: | https://dx.doi.org/10.3204/pubdb-2020-00503 http://bib-pubdb1.desy.de/record/435007 |
id |
ftdatacite:10.3204/pubdb-2020-00503 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology) |
op_collection_id |
ftdatacite |
language |
English |
topic |
530 nucleon decay monopole trajectory p decay radiation Cherenkov nonrelativistic IceCube sensitivity grand unified theory magnetic monopole Cherenkov counter observatory new physics signature big bang trigger flux |
spellingShingle |
530 nucleon decay monopole trajectory p decay radiation Cherenkov nonrelativistic IceCube sensitivity grand unified theory magnetic monopole Cherenkov counter observatory new physics signature big bang trigger flux Aartsen, M. G. Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Altmann, D. Arguelles, C. Arlen, T. C. Auffenberg, J. Bai, X. Baker, M. Barwick, S. W. Baum, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Becker, K. H. Benabderrahmane, M. L. BenZvi, S. Berghaus, P. Berley, D. Bernardini, E. Bernhard, A. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Bissok, M. Blaufuss, E. Blumenthal, J. Boersma, D. J. Bohm, C. Bose, D. Boser, S. Botner, O. Brayeur, L. Bretz, H. P. Brown, A. M. Bruijn, R. Casey, J. Casier, M. Chirkin, D. Christov, A. Christy, B. Clark, K. Classen, L. Clevermann, F. Coenders, S. Cohen, S. Cowen, D. F. Cruz Silva, A. H. Danninger, M. Daughhetee, J. Davis, J. C. Day, M. De Andre, J. P. A. M. De Clercq, C. De Ridder, S. Desiati, P. De Vries, K. D. De With, M. DeYoung, T. Diaz-Velez, J. C. Dunkman, M. Eagan, R. Eberhardt, B. Eichmann, B. Eisch, J. Euler, S. Evenson, P. A. Fadiran, O. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feintzeig, J. Feusels, T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer-Wasels, T. Flis, S. Franckowiak, A. Frantzen, K. Fuchs, T. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Gerhardt, L. Gladstone, L. Glusenkamp, T. Goldschmidt, A. Golup, G. Gonzalez, J. G. Goodman, J. A. Gora, D. Grandmont, D. T. Grant, D. Gretskov, P. Groh, J. C. Gross, A. Ha, C. Haack, C. Ismail, A. Haj Hallen, P. Hallgren, A. Halzen, F. Hanson, K. Hebecker, D. Heereman, D. Heinen, D. Helbing, K. Hellauer, R. Hickford, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Homeier, A. Hoshina, K. Huang, F. Huelsnitz, W. Hulth, P. O. Hultqvist, K. Hussain, S. Ishihara, A. Jacobi, E. Jacobsen, J. Jagielski, K. Japaridze, G. S. Jero, K. Jlelati, O. Kaminsky, B. Kappes, A. Karg, T. Karle, A. Kauer, M. Kelley, J. L. Kiryluk, J. Klas, J. Klein, S. R. Kohne, J. H. Kohnen, G. Kolanoski, H. Kopke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Kowalski, M. Krasberg, M. Kriesten, A. Krings, K. Kroll, G. Kunnen, J. Kurahashi, N. Kuwabara, T. Labare, M. Landsman, H. Larson, M. J. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, M. Leute, J. Lunemann, J. Macias, O. Madsen, J. Maggi, G. Maruyama, R. Mase, K. Matis, H. S. McNally, F. Meagher, K. Meli, A. Merck, M. Meures, T. Miarecki, S. Middell, E. Milke, N. Miller, J. Mohrmann, L. Montaruli, T. Morse, R. Nahnhauer, R. Naumann, U. Niederhausen, H. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Obertacke, A. Odrowski, S. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, A. Palczewski, T. Paul, L. Pepper, J. A. Perez De Los Heros, C. Pfendner, C. Pieloth, D. Pinat, E. Posselt, J. Price, P. B. Przybylski, G. T. Quinnan, M. Radel, L. Rameez, M. Rawlins, K. Redl, P. Reimann, R. Resconi, E. Rhode, W. Ribordy, M. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Rodrigues, J. P. Rott, C. Ruhe, T. Ruzybayev, B. Ryckbosch, D. Saba, S. M. Sander, H. G. Santander, M. Sarkar, S. Schatto, K. Scheriau, F. Schmidt, T. Schmitz, M. Schoenen, S. Schoneberg, S. Schonwald, A. Schukraft, A. Schulte, L. Schulz, O. Seckel, D. Sestayo, Y. Seunarine, S. Shanidze, R. Sheremata, C. Smith, M. W. E. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stanisha, N. A. Stasik, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Stossl, A. Strahler, E. A. Strom, R. Strotjohann, N. L. Sullivan, G. W. Taavola, H. Taboada, I. Tamburro, A. Tepe, A. Ter-Antonyan, S. Tesic, G. Tilav, S. Toale, P. A. Tobin, M. N. Toscano, S. Tselengidou, M. Unger, E. Usner, M. Vallecorsa, S. Van Eijndhoven, N. Van Santen, J. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, M. Walck, C. Wallraff, M. Weaver, Ch. Wellons, M. Wendt, C. Westerhoff, S. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wissing, H. Wolf, M. Wood, T. R. Woschnagg, K. Xu, D. L. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yodh, G. Yoshida, S. Zarzhitsky, P. Ziemann, J. Zierke, S. Zoll, M. Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube |
topic_facet |
530 nucleon decay monopole trajectory p decay radiation Cherenkov nonrelativistic IceCube sensitivity grand unified theory magnetic monopole Cherenkov counter observatory new physics signature big bang trigger flux |
description |
The European physical journal / C Particles and fields C 79(2), 124 (2019). doi:10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 : The IceCube Neutrino Observatory is a large Cherenkov detector instrumenting $1\,\mathrm{km}^3$ of Antarctic ice. The detector can be used to search for signatures of particle physics beyond the Standard Model. Here, we describe the search for non-relativistic, magnetic monopoles as remnants of the GUT (Grand Unified Theory) era shortly after the Big Bang. These monopoles may catalyze the decay of nucleons via the Rubakov-Callan effect with a cross section suggested to be in the range of $10^{-27}\,\mathrm{cm^2}$ to $10^{-21}\,\mathrm{cm^2}$. In IceCube, the Cherenkov light from nucleon decays along the monopole trajectory would produce a characteristic hit pattern. This paper presents the results of an analysis of first data taken from May 2011 until May 2012 with a dedicated slow-particle trigger for DeepCore, a subdetector of IceCube. A second analysis provides better sensitivity for the brightest non-relativistic monopoles using data taken from May 2009 until May 2010. In both analyses no monopole signal was observed. For catalysis cross sections of $10^{-22}\,(10^{-24})\,\mathrm{cm^2}$ the flux of non-relativistic GUT monopoles is constrained up to a level of $\Phi_{90} \le 10^{-18}\,(10^{-17})\,\mathrm{cm^{-2}s^{-1}sr^{-1}}$ at a 90% confidence level, which is three orders of magnitude below the Parker bound. The limits assume a dominant decay of the proton into a positron and a neutral pion. These results improve the current best experimental limits by one to two orders of magnitude, for a wide range of assumed speeds and catalysis cross sections. : Published by Springer, Heidelberg |
format |
Report |
author |
Aartsen, M. G. Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Altmann, D. Arguelles, C. Arlen, T. C. Auffenberg, J. Bai, X. Baker, M. Barwick, S. W. Baum, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Becker, K. H. Benabderrahmane, M. L. BenZvi, S. Berghaus, P. Berley, D. Bernardini, E. Bernhard, A. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Bissok, M. Blaufuss, E. Blumenthal, J. Boersma, D. J. Bohm, C. Bose, D. Boser, S. Botner, O. Brayeur, L. Bretz, H. P. Brown, A. M. Bruijn, R. Casey, J. Casier, M. Chirkin, D. Christov, A. Christy, B. Clark, K. Classen, L. Clevermann, F. Coenders, S. Cohen, S. Cowen, D. F. Cruz Silva, A. H. Danninger, M. Daughhetee, J. Davis, J. C. Day, M. De Andre, J. P. A. M. De Clercq, C. De Ridder, S. Desiati, P. De Vries, K. D. De With, M. DeYoung, T. Diaz-Velez, J. C. Dunkman, M. Eagan, R. Eberhardt, B. Eichmann, B. Eisch, J. Euler, S. Evenson, P. A. Fadiran, O. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feintzeig, J. Feusels, T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer-Wasels, T. Flis, S. Franckowiak, A. Frantzen, K. Fuchs, T. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Gerhardt, L. Gladstone, L. Glusenkamp, T. Goldschmidt, A. Golup, G. Gonzalez, J. G. Goodman, J. A. Gora, D. Grandmont, D. T. Grant, D. Gretskov, P. Groh, J. C. Gross, A. Ha, C. Haack, C. Ismail, A. Haj Hallen, P. Hallgren, A. Halzen, F. Hanson, K. Hebecker, D. Heereman, D. Heinen, D. Helbing, K. Hellauer, R. Hickford, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Homeier, A. Hoshina, K. Huang, F. Huelsnitz, W. Hulth, P. O. Hultqvist, K. Hussain, S. Ishihara, A. Jacobi, E. Jacobsen, J. Jagielski, K. Japaridze, G. S. Jero, K. Jlelati, O. Kaminsky, B. Kappes, A. Karg, T. Karle, A. Kauer, M. Kelley, J. L. Kiryluk, J. Klas, J. Klein, S. R. Kohne, J. H. Kohnen, G. Kolanoski, H. Kopke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Kowalski, M. Krasberg, M. Kriesten, A. Krings, K. Kroll, G. Kunnen, J. Kurahashi, N. Kuwabara, T. Labare, M. Landsman, H. Larson, M. J. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, M. Leute, J. Lunemann, J. Macias, O. Madsen, J. Maggi, G. Maruyama, R. Mase, K. Matis, H. S. McNally, F. Meagher, K. Meli, A. Merck, M. Meures, T. Miarecki, S. Middell, E. Milke, N. Miller, J. Mohrmann, L. Montaruli, T. Morse, R. Nahnhauer, R. Naumann, U. Niederhausen, H. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Obertacke, A. Odrowski, S. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, A. Palczewski, T. Paul, L. Pepper, J. A. Perez De Los Heros, C. Pfendner, C. Pieloth, D. Pinat, E. Posselt, J. Price, P. B. Przybylski, G. T. Quinnan, M. Radel, L. Rameez, M. Rawlins, K. Redl, P. Reimann, R. Resconi, E. Rhode, W. Ribordy, M. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Rodrigues, J. P. Rott, C. Ruhe, T. Ruzybayev, B. Ryckbosch, D. Saba, S. M. Sander, H. G. Santander, M. Sarkar, S. Schatto, K. Scheriau, F. Schmidt, T. Schmitz, M. Schoenen, S. Schoneberg, S. Schonwald, A. Schukraft, A. Schulte, L. Schulz, O. Seckel, D. Sestayo, Y. Seunarine, S. Shanidze, R. Sheremata, C. Smith, M. W. E. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stanisha, N. A. Stasik, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Stossl, A. Strahler, E. A. Strom, R. Strotjohann, N. L. Sullivan, G. W. Taavola, H. Taboada, I. Tamburro, A. Tepe, A. Ter-Antonyan, S. Tesic, G. Tilav, S. Toale, P. A. Tobin, M. N. Toscano, S. Tselengidou, M. Unger, E. Usner, M. Vallecorsa, S. Van Eijndhoven, N. Van Santen, J. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, M. Walck, C. Wallraff, M. Weaver, Ch. Wellons, M. Wendt, C. Westerhoff, S. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wissing, H. Wolf, M. Wood, T. R. Woschnagg, K. Xu, D. L. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yodh, G. Yoshida, S. Zarzhitsky, P. Ziemann, J. Zierke, S. Zoll, M. |
author_facet |
Aartsen, M. G. Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Altmann, D. Arguelles, C. Arlen, T. C. Auffenberg, J. Bai, X. Baker, M. Barwick, S. W. Baum, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Becker, K. H. Benabderrahmane, M. L. BenZvi, S. Berghaus, P. Berley, D. Bernardini, E. Bernhard, A. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Bissok, M. Blaufuss, E. Blumenthal, J. Boersma, D. J. Bohm, C. Bose, D. Boser, S. Botner, O. Brayeur, L. Bretz, H. P. Brown, A. M. Bruijn, R. Casey, J. Casier, M. Chirkin, D. Christov, A. Christy, B. Clark, K. Classen, L. Clevermann, F. Coenders, S. Cohen, S. Cowen, D. F. Cruz Silva, A. H. Danninger, M. Daughhetee, J. Davis, J. C. Day, M. De Andre, J. P. A. M. De Clercq, C. De Ridder, S. Desiati, P. De Vries, K. D. De With, M. DeYoung, T. Diaz-Velez, J. C. Dunkman, M. Eagan, R. Eberhardt, B. Eichmann, B. Eisch, J. Euler, S. Evenson, P. A. Fadiran, O. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feintzeig, J. Feusels, T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer-Wasels, T. Flis, S. Franckowiak, A. Frantzen, K. Fuchs, T. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Gerhardt, L. Gladstone, L. Glusenkamp, T. Goldschmidt, A. Golup, G. Gonzalez, J. G. Goodman, J. A. Gora, D. Grandmont, D. T. Grant, D. Gretskov, P. Groh, J. C. Gross, A. Ha, C. Haack, C. Ismail, A. Haj Hallen, P. Hallgren, A. Halzen, F. Hanson, K. Hebecker, D. Heereman, D. Heinen, D. Helbing, K. Hellauer, R. Hickford, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Homeier, A. Hoshina, K. Huang, F. Huelsnitz, W. Hulth, P. O. Hultqvist, K. Hussain, S. Ishihara, A. Jacobi, E. Jacobsen, J. Jagielski, K. Japaridze, G. S. Jero, K. Jlelati, O. Kaminsky, B. Kappes, A. Karg, T. Karle, A. Kauer, M. Kelley, J. L. Kiryluk, J. Klas, J. Klein, S. R. Kohne, J. H. Kohnen, G. Kolanoski, H. Kopke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Kowalski, M. Krasberg, M. Kriesten, A. Krings, K. Kroll, G. Kunnen, J. Kurahashi, N. Kuwabara, T. Labare, M. Landsman, H. Larson, M. J. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, M. Leute, J. Lunemann, J. Macias, O. Madsen, J. Maggi, G. Maruyama, R. Mase, K. Matis, H. S. McNally, F. Meagher, K. Meli, A. Merck, M. Meures, T. Miarecki, S. Middell, E. Milke, N. Miller, J. Mohrmann, L. Montaruli, T. Morse, R. Nahnhauer, R. Naumann, U. Niederhausen, H. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Obertacke, A. Odrowski, S. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, A. Palczewski, T. Paul, L. Pepper, J. A. Perez De Los Heros, C. Pfendner, C. Pieloth, D. Pinat, E. Posselt, J. Price, P. B. Przybylski, G. T. Quinnan, M. Radel, L. Rameez, M. Rawlins, K. Redl, P. Reimann, R. Resconi, E. Rhode, W. Ribordy, M. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Rodrigues, J. P. Rott, C. Ruhe, T. Ruzybayev, B. Ryckbosch, D. Saba, S. M. Sander, H. G. Santander, M. Sarkar, S. Schatto, K. Scheriau, F. Schmidt, T. Schmitz, M. Schoenen, S. Schoneberg, S. Schonwald, A. Schukraft, A. Schulte, L. Schulz, O. Seckel, D. Sestayo, Y. Seunarine, S. Shanidze, R. Sheremata, C. Smith, M. W. E. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stanisha, N. A. Stasik, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Stossl, A. Strahler, E. A. Strom, R. Strotjohann, N. L. Sullivan, G. W. Taavola, H. Taboada, I. Tamburro, A. Tepe, A. Ter-Antonyan, S. Tesic, G. Tilav, S. Toale, P. A. Tobin, M. N. Toscano, S. Tselengidou, M. Unger, E. Usner, M. Vallecorsa, S. Van Eijndhoven, N. Van Santen, J. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, M. Walck, C. Wallraff, M. Weaver, Ch. Wellons, M. Wendt, C. Westerhoff, S. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wissing, H. Wolf, M. Wood, T. R. Woschnagg, K. Xu, D. L. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yodh, G. Yoshida, S. Zarzhitsky, P. Ziemann, J. Zierke, S. Zoll, M. |
author_sort |
Aartsen, M. G. |
title |
Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube |
title_short |
Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube |
title_full |
Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube |
title_fullStr |
Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube |
title_full_unstemmed |
Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube |
title_sort |
erratum to: search for non-relativistic magnetic monopoles with icecube |
publisher |
Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg |
publishDate |
2019 |
url |
https://dx.doi.org/10.3204/pubdb-2020-00503 http://bib-pubdb1.desy.de/record/435007 |
geographic |
Antarctic |
geographic_facet |
Antarctic |
genre |
Antarc* Antarctic |
genre_facet |
Antarc* Antarctic |
op_relation |
https://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 |
op_doi |
https://doi.org/10.3204/pubdb-2020-00503 https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 |
_version_ |
1766125525861924864 |
spelling |
ftdatacite:10.3204/pubdb-2020-00503 2023-05-15T13:39:51+02:00 Erratum to: Search for non-relativistic magnetic monopoles with IceCube Aartsen, M. G. Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Altmann, D. Arguelles, C. Arlen, T. C. Auffenberg, J. Bai, X. Baker, M. Barwick, S. W. Baum, V. Bay, R. Beatty, J. J. Tjus, J. Becker Becker, K. H. Benabderrahmane, M. L. BenZvi, S. Berghaus, P. Berley, D. Bernardini, E. Bernhard, A. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Bissok, M. Blaufuss, E. Blumenthal, J. Boersma, D. J. Bohm, C. Bose, D. Boser, S. Botner, O. Brayeur, L. Bretz, H. P. Brown, A. M. Bruijn, R. Casey, J. Casier, M. Chirkin, D. Christov, A. Christy, B. Clark, K. Classen, L. Clevermann, F. Coenders, S. Cohen, S. Cowen, D. F. Cruz Silva, A. H. Danninger, M. Daughhetee, J. Davis, J. C. Day, M. De Andre, J. P. A. M. De Clercq, C. De Ridder, S. Desiati, P. De Vries, K. D. De With, M. DeYoung, T. Diaz-Velez, J. C. Dunkman, M. Eagan, R. Eberhardt, B. Eichmann, B. Eisch, J. Euler, S. Evenson, P. A. Fadiran, O. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feintzeig, J. Feusels, T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer-Wasels, T. Flis, S. Franckowiak, A. Frantzen, K. Fuchs, T. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Gerhardt, L. Gladstone, L. Glusenkamp, T. Goldschmidt, A. Golup, G. Gonzalez, J. G. Goodman, J. A. Gora, D. Grandmont, D. T. Grant, D. Gretskov, P. Groh, J. C. Gross, A. Ha, C. Haack, C. Ismail, A. Haj Hallen, P. Hallgren, A. Halzen, F. Hanson, K. Hebecker, D. Heereman, D. Heinen, D. Helbing, K. Hellauer, R. Hickford, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Homeier, A. Hoshina, K. Huang, F. Huelsnitz, W. Hulth, P. O. Hultqvist, K. Hussain, S. Ishihara, A. Jacobi, E. Jacobsen, J. Jagielski, K. Japaridze, G. S. Jero, K. Jlelati, O. Kaminsky, B. Kappes, A. Karg, T. Karle, A. Kauer, M. Kelley, J. L. Kiryluk, J. Klas, J. Klein, S. R. Kohne, J. H. Kohnen, G. Kolanoski, H. Kopke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Kowalski, M. Krasberg, M. Kriesten, A. Krings, K. Kroll, G. Kunnen, J. Kurahashi, N. Kuwabara, T. Labare, M. Landsman, H. Larson, M. J. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, M. Leute, J. Lunemann, J. Macias, O. Madsen, J. Maggi, G. Maruyama, R. Mase, K. Matis, H. S. McNally, F. Meagher, K. Meli, A. Merck, M. Meures, T. Miarecki, S. Middell, E. Milke, N. Miller, J. Mohrmann, L. Montaruli, T. Morse, R. Nahnhauer, R. Naumann, U. Niederhausen, H. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Obertacke, A. Odrowski, S. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, A. Palczewski, T. Paul, L. Pepper, J. A. Perez De Los Heros, C. Pfendner, C. Pieloth, D. Pinat, E. Posselt, J. Price, P. B. Przybylski, G. T. Quinnan, M. Radel, L. Rameez, M. Rawlins, K. Redl, P. Reimann, R. Resconi, E. Rhode, W. Ribordy, M. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Rodrigues, J. P. Rott, C. Ruhe, T. Ruzybayev, B. Ryckbosch, D. Saba, S. M. Sander, H. G. Santander, M. Sarkar, S. Schatto, K. Scheriau, F. Schmidt, T. Schmitz, M. Schoenen, S. Schoneberg, S. Schonwald, A. Schukraft, A. Schulte, L. Schulz, O. Seckel, D. Sestayo, Y. Seunarine, S. Shanidze, R. Sheremata, C. Smith, M. W. E. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stamatikos, M. Stanev, T. Stanisha, N. A. Stasik, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Stossl, A. Strahler, E. A. Strom, R. Strotjohann, N. L. Sullivan, G. W. Taavola, H. Taboada, I. Tamburro, A. Tepe, A. Ter-Antonyan, S. Tesic, G. Tilav, S. Toale, P. A. Tobin, M. N. Toscano, S. Tselengidou, M. Unger, E. Usner, M. Vallecorsa, S. Van Eijndhoven, N. Van Santen, J. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, M. Walck, C. Wallraff, M. Weaver, Ch. Wellons, M. Wendt, C. Westerhoff, S. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wissing, H. Wolf, M. Wood, T. R. Woschnagg, K. Xu, D. L. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yodh, G. Yoshida, S. Zarzhitsky, P. Ziemann, J. Zierke, S. Zoll, M. 2019 https://dx.doi.org/10.3204/pubdb-2020-00503 http://bib-pubdb1.desy.de/record/435007 en eng Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg https://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 530 nucleon decay monopole trajectory p decay radiation Cherenkov nonrelativistic IceCube sensitivity grand unified theory magnetic monopole Cherenkov counter observatory new physics signature big bang trigger flux Text Report report ScholarlyArticle 2019 ftdatacite https://doi.org/10.3204/pubdb-2020-00503 https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 2021-11-05T12:55:41Z The European physical journal / C Particles and fields C 79(2), 124 (2019). doi:10.1140/epjc/s10052-019-6582-1 : The IceCube Neutrino Observatory is a large Cherenkov detector instrumenting $1\,\mathrm{km}^3$ of Antarctic ice. The detector can be used to search for signatures of particle physics beyond the Standard Model. Here, we describe the search for non-relativistic, magnetic monopoles as remnants of the GUT (Grand Unified Theory) era shortly after the Big Bang. These monopoles may catalyze the decay of nucleons via the Rubakov-Callan effect with a cross section suggested to be in the range of $10^{-27}\,\mathrm{cm^2}$ to $10^{-21}\,\mathrm{cm^2}$. In IceCube, the Cherenkov light from nucleon decays along the monopole trajectory would produce a characteristic hit pattern. This paper presents the results of an analysis of first data taken from May 2011 until May 2012 with a dedicated slow-particle trigger for DeepCore, a subdetector of IceCube. A second analysis provides better sensitivity for the brightest non-relativistic monopoles using data taken from May 2009 until May 2010. In both analyses no monopole signal was observed. For catalysis cross sections of $10^{-22}\,(10^{-24})\,\mathrm{cm^2}$ the flux of non-relativistic GUT monopoles is constrained up to a level of $\Phi_{90} \le 10^{-18}\,(10^{-17})\,\mathrm{cm^{-2}s^{-1}sr^{-1}}$ at a 90% confidence level, which is three orders of magnitude below the Parker bound. The limits assume a dominant decay of the proton into a positron and a neutral pion. These results improve the current best experimental limits by one to two orders of magnitude, for a wide range of assumed speeds and catalysis cross sections. : Published by Springer, Heidelberg Report Antarc* Antarctic DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology) Antarctic |