Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube

The Glashow resonance describes the resonant formation of a $W^-$ boson during the interaction of a high-energy electron antineutrino with an electron, peaking at an antineutrino energy of 6.3 petaelectronvolts (PeV) in the rest frame of the electron. Whereas this energy scale is out of reach for cu...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: IceCube Collaboration, Aartsen, M. G., Abbasi, R., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Alispach, C., Amin, N. M., Andeen, K., Anderson, T., Ansseau, I., Anton, G., Argüelles, C., Auffenberg, J., Axani, S., Bagherpour, H., Bai, X., V., A. Balagopal, Barbano, A., Barwick, S. W., Bastian, B., Basu, V., Baum, V., Baur, S., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K. -H., Tjus, J. Becker, BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Bohm, C., Böser, S., Botner, O., Böttcher, J., Bourbeau, E., Bourbeau, J., Bradascio, F., Braun, J., Bron, S., Brostean-Kaiser, J., Burgman, A., Buscher, J., Busse, R. S., Campana, M. A., Carver, T., Chen, C., Cheung, E., Chirkin, D., Choi, S., Clark, B. A., Clark, K., Classen, L., Coleman, A., Collin, G. H., Conrad, J. M., Coppin, P., Correa, P., Cowen, D. F., Cross, R., Dave, P., De Clercq, C., DeLaunay, J. J., Dembinski, H., Deoskar, K., De Ridder, S., Desai, A., Desiati, P., de Vries, K. D., de Wasseige, G., de With, M., DeYoung, T., Dharani, S., Diaz, A., Díaz-Vélez, J. C., Dujmovic, H., Dunkman, M., DuVernois, M. A., Dvorak, E., Ehrhardt, T., Eller, P., Engel, R., Evenson, P. A., Fahey, S., Fedynitch, A., Fazely, A. R., Felde, J., Fienberg, A. T., Filimonov, K., Finley, C., Fischer, L., Fox, D., Franckowiak, A., Friedman, E., Fritz, A., Gaisser, T. K., Gallagher, J., Ganster, E., Garrappa, S., Gerhardt, L., Ghadimi, A., Glauch, T., Glüsenkamp, T., Goldschmidt, A., Gonzalez, J. G., Goswami, S., Grant, D., Grégoire, T., Griffith, Z., Griswold, S., Gündüz, M., Haack, C., Hallgren, A., Halliday, R., Halve, L., Halzen, F., Hanson, K., Hardin, J., Haungs, A., Hauser, S., Hebecker, D., Heereman, D., Heix, P., Helbing, K., Hellauer, R., Henningsen, F., Hickford, S., Hignight, J., Hill, C., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hoffmann, R., Hoinka, T., Hokanson-Fasig, B., Hoshina, K., Huang, F., Huber, M., Huber, T., Hultqvist, K., Hünnefeld, M., Hussain, R., In, S., Iovine, N., Ishihara, A., Jansson, M., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jones, B. J. P., Jonske, F., Joppe, R., Kang, D., Kang, W., Kang, X., Kappes, A., Kappesser, D., Karg, T., Karl, M., Karle, A., Katz, U., Kauer, M., Kellermann, M., Kelley, J. L., Kheirandish, A., Kim, J., Kin, K., Kintscher, T., Kiryluk, J., Kittler, T., Klein, S. R., Koirala, R., Kolanoski, H., Köpke, L., Kopper, C., Kopper, S., Koskinen, D. J., Koundal, P., Kowalski, M., Krings, K., Krückl, G., Kulacz, N., Kurahashi, N., Kyriacou, A., Gualda, C. Lagunas, Lanfranchi, J. L., Larson, M. J., Lauber, F., Lazar, J. P., Leonard, K., Leszczyńska, A., Li, Y., Liu, Q. R., Lohfink, E., Mariscal, C. J. Lozano, Lu, L., Lucarelli, F., Ludwig, A., Lünemann, J., Luszczak, W., Lyu, Y., Ma, W. Y., Madsen, J., Maggi, G., Mahn, K. B. M., Makino, Y., Mallik, P., Mancina, S., Mariş, I. C., Maruyama, R., Mase, K., Maunu, R., McNally, F., Meagher, K., Medici, M., Medina, A., Meier, M., Meighen-Berger, S., Merz, J., Meures, T., Micallef, J., Mockler, D., Momenté, G., Montaruli, T., Moore, R. W., Morse, R., Moulai, M., Muth, P., Naab, R., Nagai, R., Naumann, U., Necker, J., Neer, G., Nguyen, L. V., Niederhausen, H., Nisa, M. U., Nowicki, S. C., Nygren, D. R., Pollmann, A. Obertacke, Oehler, M., Olivas, A., O'Murchadha, A., O'Sullivan, E., Pandya, H., Pankova, D. V., Park, N., Parker, G. K., Paudel, E. N., Peiffer, P., Heros, C. Pérez de los, Philippen, S., Pieloth, D., Pieper, S., Pinat, E., Pizzuto, A., Plum, M., Popovych, Y., Porcelli, A., Rodriguez, M. Prado, Price, P. B., Przybylski, G. T., Raab, C., Raissi, A., Rameez, M., Rauch, L., Rawlins, K., Rea, I. C., Rehman, A., Reimann, R., Relethford, B., Relich, M., Renschler, M., Renzi, G., Resconi, E., Reusch, S., Rhode, W., Richman, M., Riedel, B., Robertson, S., Roellinghoff, G., Rongen, M., Rott, C., Ruhe, T., Ryckbosch, D., Cantu, D. Rysewyk, Safa, I., Herrera, S. E. Sanchez, Sandrock, A., Sandroos, J., Santander, M., Sarkar, S., Satalecka, K., Scharf, M., Schaufel, M., Schieler, H., Schlunder, P., Schmidt, T., Schneider, A., Schneider, J., Schröder, F. G., Schumacher, L., Sclafani, S., Seckel, D., Seunarine, S., Shefali, S., Silva, M., Smithers, B., Snihur, R., Soedingrekso, J., Soldin, D., Song, M., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stachurska, J., Stamatikos, M., Stanev, T., Stein, R., Stettner, J., Steuer, A., Stezelberger, T., Stokstad, R. G., Strotjohann, N. L., Stürwald, T., Stuttard, T., Sullivan, G. W., Taboada, I., Tenholt, F., Ter-Antonyan, S., Terliuk, A., Tilav, S., Tollefson, K., Tomankova, L., Tönnis, C., Toscano, S., Tosi, D., Trettin, A., Tselengidou, M., Tung, C. F., Turcati, A., Turcotte, R., Turley, C. F., Twagirayezu, J. P., Ty, B., Unger, E., Elorrieta, M. A. Unland, Vandenbroucke, J., van Eijk, D., van Eijndhoven, N., Vannerom, D., van Santen, J., Verpoest, S., Vraeghe, M., Walck, C., Wallace, A., Wandkowsky, N., Watson, T. B., Weaver, C., Weindl, A., Weiss, M. J., Weldert, J., Wendt, C., Werthebach, J., Whelan, B. J., Whitehorn, N., Wiebe, K., Wiebusch, C. H., Williams, D. R., Wills, L., Wolf, M., Wood, T. R., Woschnagg, K., Wrede, G., Wulff, J., Xu, X. W., Xu, Y., Yanez, J. P., Yoshida, S., Yuan, T., Zhang, Z., Zöcklein, M.
Format: Text
Language:unknown
Published: arXiv 2021
Subjects:
Online Access:https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2110.15051
https://arxiv.org/abs/2110.15051
id ftdatacite:10.48550/arxiv.2110.15051
record_format openpolar
institution Open Polar
collection DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology)
op_collection_id ftdatacite
language unknown
topic High Energy Physics - Experiment hep-ex
High Energy Astrophysical Phenomena astro-ph.HE
Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM
FOS Physical sciences
spellingShingle High Energy Physics - Experiment hep-ex
High Energy Astrophysical Phenomena astro-ph.HE
Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM
FOS Physical sciences
IceCube Collaboration
Aartsen, M. G.
Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alispach, C.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Ansseau, I.
Anton, G.
Argüelles, C.
Auffenberg, J.
Axani, S.
Bagherpour, H.
Bai, X.
V., A. Balagopal
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baum, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Tjus, J. Becker
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Bohm, C.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bourbeau, J.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Burgman, A.
Buscher, J.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Carver, T.
Chen, C.
Cheung, E.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Clark, K.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
De Ridder, S.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
de With, M.
DeYoung, T.
Dharani, S.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Dvorak, E.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Evenson, P. A.
Fahey, S.
Fedynitch, A.
Fazely, A. R.
Felde, J.
Fienberg, A. T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goldschmidt, A.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griffith, Z.
Griswold, S.
Gündüz, M.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hanson, K.
Hardin, J.
Haungs, A.
Hauser, S.
Hebecker, D.
Heereman, D.
Heix, P.
Helbing, K.
Hellauer, R.
Henningsen, F.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoinka, T.
Hokanson-Fasig, B.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jones, B. J. P.
Jonske, F.
Joppe, R.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kim, J.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Kittler, T.
Klein, S. R.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kowalski, M.
Krings, K.
Krückl, G.
Kulacz, N.
Kurahashi, N.
Kyriacou, A.
Gualda, C. Lagunas
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Liu, Q. R.
Lohfink, E.
Mariscal, C. J. Lozano
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Lünemann, J.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Maggi, G.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mallik, P.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Maruyama, R.
Mase, K.
Maunu, R.
McNally, F.
Meagher, K.
Medici, M.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merz, J.
Meures, T.
Micallef, J.
Mockler, D.
Momenté, G.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Muth, P.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Neer, G.
Nguyen, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Nygren, D. R.
Pollmann, A. Obertacke
Oehler, M.
Olivas, A.
O'Murchadha, A.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Peiffer, P.
Heros, C. Pérez de los
Philippen, S.
Pieloth, D.
Pieper, S.
Pinat, E.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. Prado
Price, P. B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rauch, L.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rehman, A.
Reimann, R.
Relethford, B.
Relich, M.
Renschler, M.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Cantu, D. Rysewyk
Safa, I.
Herrera, S. E. Sanchez
Sandrock, A.
Sandroos, J.
Santander, M.
Sarkar, S.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Scharf, M.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schlunder, P.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Shefali, S.
Silva, M.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Song, M.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stettner, J.
Steuer, A.
Stezelberger, T.
Stokstad, R. G.
Strotjohann, N. L.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Tenholt, F.
Ter-Antonyan, S.
Terliuk, A.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tomankova, L.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unger, E.
Elorrieta, M. A. Unland
Vandenbroucke, J.
van Eijk, D.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Verpoest, S.
Vraeghe, M.
Walck, C.
Wallace, A.
Wandkowsky, N.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Whelan, B. J.
Whitehorn, N.
Wiebe, K.
Wiebusch, C. H.
Williams, D. R.
Wills, L.
Wolf, M.
Wood, T. R.
Woschnagg, K.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Xu, Y.
Yanez, J. P.
Yoshida, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zöcklein, M.
Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube
topic_facet High Energy Physics - Experiment hep-ex
High Energy Astrophysical Phenomena astro-ph.HE
Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM
FOS Physical sciences
description The Glashow resonance describes the resonant formation of a $W^-$ boson during the interaction of a high-energy electron antineutrino with an electron, peaking at an antineutrino energy of 6.3 petaelectronvolts (PeV) in the rest frame of the electron. Whereas this energy scale is out of reach for currently operating and future planned particle accelerators, natural astrophysical phenomena are expected to produce antineutrinos with energies beyond the PeV scale. Here we report the detection by the IceCube neutrino observatory of a cascade of high-energy particles (a particle shower) consistent with being created at the Glashow resonance. A shower with an energy of $6.05_{-0.62}^{+0.63}$ PeV (determined from Cherenkov radiation in the Antarctic Ice Sheet) was measured. Features consistent with the production of secondary muons in the particle shower indicate the hadronic decay of a resonant $W^-$ boson, confirm that the source is astrophysical and provide improved directional localization. The evidence of the Glashow resonance suggests the presence of electron antineutrinos in the astrophysical flux, while also providing further validation of the standard model of particle physics. Its unique signature indicates a method of distinguishing neutrinos from antineutrinos, thus providing a way to identify astronomical accelerators that produce neutrinos via hadronuclear or photohadronic interactions, with or without strong magnetic fields. As such, knowledge of both the flavour (that is, electron, muon or tau neutrinos) and charge (neutrino or antineutrino) will facilitate the advancement of neutrino astronomy. : This work has been published in Nature and is available at https://www.nature.com/articles/s41586-021-03256-1
format Text
author IceCube Collaboration
Aartsen, M. G.
Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alispach, C.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Ansseau, I.
Anton, G.
Argüelles, C.
Auffenberg, J.
Axani, S.
Bagherpour, H.
Bai, X.
V., A. Balagopal
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baum, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Tjus, J. Becker
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Bohm, C.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bourbeau, J.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Burgman, A.
Buscher, J.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Carver, T.
Chen, C.
Cheung, E.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Clark, K.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
De Ridder, S.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
de With, M.
DeYoung, T.
Dharani, S.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Dvorak, E.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Evenson, P. A.
Fahey, S.
Fedynitch, A.
Fazely, A. R.
Felde, J.
Fienberg, A. T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goldschmidt, A.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griffith, Z.
Griswold, S.
Gündüz, M.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hanson, K.
Hardin, J.
Haungs, A.
Hauser, S.
Hebecker, D.
Heereman, D.
Heix, P.
Helbing, K.
Hellauer, R.
Henningsen, F.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoinka, T.
Hokanson-Fasig, B.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jones, B. J. P.
Jonske, F.
Joppe, R.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kim, J.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Kittler, T.
Klein, S. R.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kowalski, M.
Krings, K.
Krückl, G.
Kulacz, N.
Kurahashi, N.
Kyriacou, A.
Gualda, C. Lagunas
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Liu, Q. R.
Lohfink, E.
Mariscal, C. J. Lozano
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Lünemann, J.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Maggi, G.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mallik, P.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Maruyama, R.
Mase, K.
Maunu, R.
McNally, F.
Meagher, K.
Medici, M.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merz, J.
Meures, T.
Micallef, J.
Mockler, D.
Momenté, G.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Muth, P.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Neer, G.
Nguyen, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Nygren, D. R.
Pollmann, A. Obertacke
Oehler, M.
Olivas, A.
O'Murchadha, A.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Peiffer, P.
Heros, C. Pérez de los
Philippen, S.
Pieloth, D.
Pieper, S.
Pinat, E.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. Prado
Price, P. B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rauch, L.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rehman, A.
Reimann, R.
Relethford, B.
Relich, M.
Renschler, M.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Cantu, D. Rysewyk
Safa, I.
Herrera, S. E. Sanchez
Sandrock, A.
Sandroos, J.
Santander, M.
Sarkar, S.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Scharf, M.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schlunder, P.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Shefali, S.
Silva, M.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Song, M.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stettner, J.
Steuer, A.
Stezelberger, T.
Stokstad, R. G.
Strotjohann, N. L.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Tenholt, F.
Ter-Antonyan, S.
Terliuk, A.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tomankova, L.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unger, E.
Elorrieta, M. A. Unland
Vandenbroucke, J.
van Eijk, D.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Verpoest, S.
Vraeghe, M.
Walck, C.
Wallace, A.
Wandkowsky, N.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Whelan, B. J.
Whitehorn, N.
Wiebe, K.
Wiebusch, C. H.
Williams, D. R.
Wills, L.
Wolf, M.
Wood, T. R.
Woschnagg, K.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Xu, Y.
Yanez, J. P.
Yoshida, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zöcklein, M.
author_facet IceCube Collaboration
Aartsen, M. G.
Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alispach, C.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Ansseau, I.
Anton, G.
Argüelles, C.
Auffenberg, J.
Axani, S.
Bagherpour, H.
Bai, X.
V., A. Balagopal
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baum, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Tjus, J. Becker
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Bohm, C.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bourbeau, J.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Burgman, A.
Buscher, J.
Busse, R. S.
Campana, M. A.
Carver, T.
Chen, C.
Cheung, E.
Chirkin, D.
Choi, S.
Clark, B. A.
Clark, K.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dave, P.
De Clercq, C.
DeLaunay, J. J.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
De Ridder, S.
Desai, A.
Desiati, P.
de Vries, K. D.
de Wasseige, G.
de With, M.
DeYoung, T.
Dharani, S.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Dvorak, E.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Evenson, P. A.
Fahey, S.
Fedynitch, A.
Fazely, A. R.
Felde, J.
Fienberg, A. T.
Filimonov, K.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Goldschmidt, A.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griffith, Z.
Griswold, S.
Gündüz, M.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Hanson, K.
Hardin, J.
Haungs, A.
Hauser, S.
Hebecker, D.
Heereman, D.
Heix, P.
Helbing, K.
Hellauer, R.
Henningsen, F.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoinka, T.
Hokanson-Fasig, B.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jones, B. J. P.
Jonske, F.
Joppe, R.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kim, J.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Kittler, T.
Klein, S. R.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kowalski, M.
Krings, K.
Krückl, G.
Kulacz, N.
Kurahashi, N.
Kyriacou, A.
Gualda, C. Lagunas
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Liu, Q. R.
Lohfink, E.
Mariscal, C. J. Lozano
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Lünemann, J.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Maggi, G.
Mahn, K. B. M.
Makino, Y.
Mallik, P.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Maruyama, R.
Mase, K.
Maunu, R.
McNally, F.
Meagher, K.
Medici, M.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Merz, J.
Meures, T.
Micallef, J.
Mockler, D.
Momenté, G.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Muth, P.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Neer, G.
Nguyen, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Nygren, D. R.
Pollmann, A. Obertacke
Oehler, M.
Olivas, A.
O'Murchadha, A.
O'Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Peiffer, P.
Heros, C. Pérez de los
Philippen, S.
Pieloth, D.
Pieper, S.
Pinat, E.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. Prado
Price, P. B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rauch, L.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rehman, A.
Reimann, R.
Relethford, B.
Relich, M.
Renschler, M.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Cantu, D. Rysewyk
Safa, I.
Herrera, S. E. Sanchez
Sandrock, A.
Sandroos, J.
Santander, M.
Sarkar, S.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Scharf, M.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schlunder, P.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Shefali, S.
Silva, M.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Song, M.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stettner, J.
Steuer, A.
Stezelberger, T.
Stokstad, R. G.
Strotjohann, N. L.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Tenholt, F.
Ter-Antonyan, S.
Terliuk, A.
Tilav, S.
Tollefson, K.
Tomankova, L.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Unger, E.
Elorrieta, M. A. Unland
Vandenbroucke, J.
van Eijk, D.
van Eijndhoven, N.
Vannerom, D.
van Santen, J.
Verpoest, S.
Vraeghe, M.
Walck, C.
Wallace, A.
Wandkowsky, N.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Whelan, B. J.
Whitehorn, N.
Wiebe, K.
Wiebusch, C. H.
Williams, D. R.
Wills, L.
Wolf, M.
Wood, T. R.
Woschnagg, K.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Xu, Y.
Yanez, J. P.
Yoshida, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zöcklein, M.
author_sort IceCube Collaboration
title Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube
title_short Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube
title_full Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube
title_fullStr Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube
title_full_unstemmed Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube
title_sort detection of a particle shower at the glashow resonance with icecube
publisher arXiv
publishDate 2021
url https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2110.15051
https://arxiv.org/abs/2110.15051
geographic Antarctic
The Antarctic
geographic_facet Antarctic
The Antarctic
genre Antarc*
Antarctic
Ice Sheet
genre_facet Antarc*
Antarctic
Ice Sheet
op_relation https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03256-1
op_rights arXiv.org perpetual, non-exclusive license
http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
op_doi https://doi.org/10.48550/arxiv.2110.15051
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03256-1
_version_ 1766173213506666496
spelling ftdatacite:10.48550/arxiv.2110.15051 2023-05-15T13:42:50+02:00 Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube IceCube Collaboration Aartsen, M. G. Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I. Anton, G. Argüelles, C. Auffenberg, J. Axani, S. Bagherpour, H. Bai, X. V., A. Balagopal Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baum, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K. -H. Tjus, J. Becker BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Bohm, C. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Buscher, J. Busse, R. S. Campana, M. A. Carver, T. Chen, C. Cheung, E. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dave, P. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. Dembinski, H. Deoskar, K. De Ridder, S. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Dharani, S. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Evenson, P. A. Fahey, S. Fedynitch, A. Fazely, A. R. Felde, J. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Goldschmidt, A. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griffith, Z. Griswold, S. Gündüz, M. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Hanson, K. Hardin, J. Haungs, A. Hauser, S. Hebecker, D. Heereman, D. Heix, P. Helbing, K. Hellauer, R. Henningsen, F. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoinka, T. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jones, B. J. P. Jonske, F. Joppe, R. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kim, J. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Kittler, T. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kowalski, M. Krings, K. Krückl, G. Kulacz, N. Kurahashi, N. Kyriacou, A. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Liu, Q. R. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Lünemann, J. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Maggi, G. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mallik, P. Mancina, S. Mariş, I. C. Maruyama, R. Mase, K. Maunu, R. McNally, F. Meagher, K. Medici, M. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merz, J. Meures, T. Micallef, J. Mockler, D. Momenté, G. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Muth, P. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Neer, G. Nguyen, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Olivas, A. O'Murchadha, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Peiffer, P. Heros, C. Pérez de los Philippen, S. Pieloth, D. Pieper, S. Pinat, E. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Price, P. B. Przybylski, G. T. Raab, C. Raissi, A. Rameez, M. Rauch, L. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reimann, R. Relethford, B. Relich, M. Renschler, M. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Sarkar, S. Satalecka, K. Scharf, M. Schaufel, M. Schieler, H. Schlunder, P. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Shefali, S. Silva, M. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Song, M. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Strotjohann, N. L. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Tenholt, F. Ter-Antonyan, S. Terliuk, A. Tilav, S. Tollefson, K. Tomankova, L. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unger, E. Elorrieta, M. A. Unland Vandenbroucke, J. van Eijk, D. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, S. Vraeghe, M. Walck, C. Wallace, A. Wandkowsky, N. Watson, T. B. Weaver, C. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wills, L. Wolf, M. Wood, T. R. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Xu, Y. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zöcklein, M. 2021 https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2110.15051 https://arxiv.org/abs/2110.15051 unknown arXiv https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03256-1 arXiv.org perpetual, non-exclusive license http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/ High Energy Physics - Experiment hep-ex High Energy Astrophysical Phenomena astro-ph.HE Instrumentation and Methods for Astrophysics astro-ph.IM FOS Physical sciences article-journal Article ScholarlyArticle Text 2021 ftdatacite https://doi.org/10.48550/arxiv.2110.15051 https://doi.org/10.1038/s41586-021-03256-1 2022-04-01T17:28:31Z The Glashow resonance describes the resonant formation of a $W^-$ boson during the interaction of a high-energy electron antineutrino with an electron, peaking at an antineutrino energy of 6.3 petaelectronvolts (PeV) in the rest frame of the electron. Whereas this energy scale is out of reach for currently operating and future planned particle accelerators, natural astrophysical phenomena are expected to produce antineutrinos with energies beyond the PeV scale. Here we report the detection by the IceCube neutrino observatory of a cascade of high-energy particles (a particle shower) consistent with being created at the Glashow resonance. A shower with an energy of $6.05_{-0.62}^{+0.63}$ PeV (determined from Cherenkov radiation in the Antarctic Ice Sheet) was measured. Features consistent with the production of secondary muons in the particle shower indicate the hadronic decay of a resonant $W^-$ boson, confirm that the source is astrophysical and provide improved directional localization. The evidence of the Glashow resonance suggests the presence of electron antineutrinos in the astrophysical flux, while also providing further validation of the standard model of particle physics. Its unique signature indicates a method of distinguishing neutrinos from antineutrinos, thus providing a way to identify astronomical accelerators that produce neutrinos via hadronuclear or photohadronic interactions, with or without strong magnetic fields. As such, knowledge of both the flavour (that is, electron, muon or tau neutrinos) and charge (neutrino or antineutrino) will facilitate the advancement of neutrino astronomy. : This work has been published in Nature and is available at https://www.nature.com/articles/s41586-021-03256-1 Text Antarc* Antarctic Ice Sheet DataCite Metadata Store (German National Library of Science and Technology) Antarctic The Antarctic