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The KM3NeT research infrastructure is under construction in the Mediterranean Sea. It consists of two water Cherenkov neutrino detectors, ARCA and ORCA, aimed at neutrino astrophysics and oscillation research, respectively. Instrumenting a large volume of sea water with ∼ 6200 optical modules comprising a total of ∼ 200 , 000 photomultiplier tubes, KM3NeT will achieve sensitivity to ∼10MeV neutrinos from Galactic and near-Galactic core-collapse supernovae through the observation of coincident hits in photomultipliers above the background. In this paper, the sensitivity of KM3NeT to a supernova explosion is estimated from detailed analyses of background data from the first KM3NeT detection units and simulations of the neutrino signal. The KM3NeT observational horizon (for a 5σ discovery) covers essentially the Milky-Way and for the most optimistic model, extends to the Small Magellanic Cloud (∼60kpc). Detailed studies of the time profile of the neutrino signal allow assessment of the KM3NeT capability to determine the arrival time of the neutrino burst with a few milliseconds precision for sources up to 5–8 kpc away, and detecting the peculiar signature of the standing accretion shock instability if the core-collapse supernova explosion happens closer than 3–5 kpc, depending on the progenitor mass. KM3NeT’s capability to measure the neutrino flux spectral parameters is also presented.
The KM3NeT potential for the next core-collapse supernova observation with neutrinos: KM3NeT Collaboration / Aiello, S.; Albert, A.; Garre, S. A.; Aly, Z.; Ambrosone, A.; Ameli, F.; Andre, M.; Androulakis, G.; Anghinolfi, M.; Anguita, M.; Anton, G.; Ardid, M.; Ardid, S.; Aublin, J.; Bagatelas, C.; Baret, B.; Pree, S. B.; Bendahman, M.; Benfenati, F.; Berbee, E.; Berg, A. M.; Bertin, V.; Biagi, S.; Bissinger, M.; Boettcher, M.; Cabo, M. B.; Boumaaza, J.; Bouta, M.; Bouwhuis, M.; Bozza, C.; Branzas, H.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Buis, E.; Buompane, R.; Busto, J.; Caiffi, B.; Calvo, D.; Capone, A.; Carretero, V.; Castaldi, P.; Celli, S.; Chabab, M.; Chau, N.; Chen, A.; Cherubini, S.; Chiarella, V.; Chiarusi, T.; Circella, M.; Cocimano, R.; Coelho, J. A. B.; Coleiro, A.; Molla, M. C.; Coniglione, R.; Coyle, P.; Creusot, A.; Cuttone, G.; Dallier, R.; De Martino, B.; De Palma, M.; Di Marino, M.; Di Palma, I.; Diaz, A. F.; Diego-Tortosa, D.; Distefano, C.; Domi, A.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Dorr, M.; Drouhin, D.; Eberl, T.; Eddyamoui, A.; van Eeden, T.; van Eijk, D.; El Bojaddaini, I.; Elsaesser, D.; Enzenhofer, A.; Espinosa, V.; Fermani, P.; Ferrara, G.; Filipovic, M. D.; Filippini, F.; Fusco, L. A.; Gabella, O.; Gal, T.; Soto, A. G.; Garufi, F.; Gatelet, Y.; Geisselbrecht, N.; Gialanella, L.; Giorgio, E.; Gozzini, S. R.; Gracia, R.; Graf, K.; Grasso, D.; Grella, G.; Guderian, D.; Guidi, C.; Haefner, J.; Hamdaoui, H.; van Haren, H.; Heijboer, A.; Hekalo, A.; Hennig, L.; Hernandez-Rey, J. J.; Hofestadt, J.; Huang, F.; Ibnsalih, W. I.; Illuminati, G.; James, C. W.; de Jong, M.; de Jong, P.; Jung, B. J.; Kadler, M.; Kalaczynski, P.; Kalekin, O.; Katz, U. F.; Chowdhury, N. R. K.; Kistauri, G.; van der Knaap, F.; Kooijman, P.; Kouchner, A.; Kreter, M.; Kulikovskiy, V.; Lahmann, R.; Lamoureux, M.; Larosa, G.; Le Breton, R.; Le Stum, S.; Leonardi, O.; Leone, F.; Leonora, E.; Lessing, N.; Levi, G.; Lincetto, M.; Clark, M. L.; Lipreau, T.; Longhitano, F.; Lopez-Coto, D.; Maderer, L.; Manczak, J.; Mannheim, K.; Margiotta, A.; Marinelli, A.; Markou, C.; Martin, L.; Martinez-Mora, J. A.; Martini, A.; Marzaioli, F.; Mastroianni, S.; Mazzou, S.; Melis, K. W.; Miele, G.; Migliozzi, P.; Migneco, E.; Mijakowski, P.; Miranda, L. S.; Mollo, C. M.; Morganti, M.; Moser, M.; Moussa, A.; Muller, R.; Musumeci, M.; Nauta, L.; Navas, S.; Nicolau, C. A.; Fearraigh, B. O.; O'Sullivan, M.; Organokov, M.; Orlando, A.; Gonzalez, J. P.; Papalashvili, G.; Papaleo, R.; Passaro, G.; Pastore, C.; Paun, A. M.; Pavalas, G. E.; Pellegrino, C.; Perrin-Terrin, M.; Pestel, V.; Piattelli, P.; Pieterse, C.; Pikounis, K.; Pisanti, O.; Poire, C.; Popa, V.; Pradier, T.; Puhlhofer, G.; Pulvirenti, S.; Rabyang, O.; Raffaelli, F.; Randazzo, N.; Razzaque, S.; Real, D.; Reck, S.; Riccobene, G.; Rivoire, S.; Romanov, A.; Rovelli, A.; Greus, F. S.; Samtleben, D. F. E.; Losa, A. S.; Sanguineti, M.; Santangelo, A.; Santonocito, D.; Sapienza, P.; Schnabel, J.; Schneider, M. F.; Schumann, J.; Schutte, H. M.; Seneca, J.; Sgura, I.; Shanidze, R.; Sharma, A.; Simeone, F.; Sinopoulou, A.; Spisso, B.; Spurio, M.; Stavropoulos, D.; Stellacci, S. M.; Taiuti, M.; Tayalati, Y.; Tenllado, E.; Thakore, T.; Thiersen, H.; Tingay, S.; Tsourapis, V.; Tzamariudaki, E.; Tzanetatos, D.; Unbehaun, T.; Van Elewyck, V.; Vannoye, G.; Vasileiadis, G.; Versari, F.; Viola, S.; Vivolo, D.; de Wasseige, G.; Wilms, J.; Wojaczynski, R.; de Wolf, E.; Zavatarelli, S.; Zegarelli, A.; Zito, D.; Zornoza, J. D.; Zuniga, J.; Zywucka, N.. - In: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS. - ISSN 1434-6044. - 81:5(2021), pp. 1-19. [10.1140/epjc/s10052-021-09187-5]
The KM3NeT potential for the next core-collapse supernova observation with neutrinos: KM3NeT Collaboration
Aiello S.;Albert A.;Garre S. A.;Aly Z.;Ambrosone A.;Ameli F.;Andre M.;Androulakis G.;Anghinolfi M.;Anguita M.;Anton G.;Ardid M.;Ardid S.;Aublin J.;Bagatelas C.;Baret B.;Pree S. B.;Bendahman M.;Benfenati F.;Berbee E.;Berg A. M.;Bertin V.;Biagi S.;Bissinger M.;Boettcher M.;Cabo M. B.;Boumaaza J.;Bouta M.;Bouwhuis M.;Bozza C.;Branzas H.;Bruijn R.;Brunner J.;Buis E.;Buompane R.;Busto J.;Caiffi B.;Calvo D.;Capone A.;Carretero V.;Castaldi P.;Celli S.;Chabab M.;Chau N.;Chen A.;Cherubini S.;Chiarella V.;Chiarusi T.;Circella M.;Cocimano R.;Coelho J. A. B.;Coleiro A.;Molla M. C.;Coniglione R.;Coyle P.;Creusot A.;Cuttone G.;Dallier R.;De Martino B.;De Palma M.;Di Marino M.;Di Palma I.;Diaz A. F.;Diego-Tortosa D.;Distefano C.;Domi A.;Donzaud C.;Dornic D.;Dorr M.;Drouhin D.;Eberl T.;Eddyamoui A.;van Eeden T.;van Eijk D.;El Bojaddaini I.;Elsaesser D.;Enzenhofer A.;Espinosa V.;Fermani P.;Ferrara G.;Filipovic M. D.;Filippini F.;Fusco L. A.;Gabella O.;Gal T.;Soto A. G.;Garufi F.;Gatelet Y.;Geisselbrecht N.;Gialanella L.;Giorgio E.;Gozzini S. R.;Gracia R.;Graf K.;Grasso D.;Grella G.;Guderian D.;Guidi C.;Haefner J.;Hamdaoui H.;van Haren H.;Heijboer A.;Hekalo A.;Hennig L.;Hernandez-Rey J. J.;Hofestadt J.;Huang F.;Ibnsalih W. I.;Illuminati G.;James C. W.;de Jong M.;de Jong P.;Jung B. J.;Kadler M.;Kalaczynski P.;Kalekin O.;Katz U. F.;Chowdhury N. R. K.;Kistauri G.;van der Knaap F.;Kooijman P.;Kouchner A.;Kreter M.;Kulikovskiy V.;Lahmann R.;Lamoureux M.;Larosa G.;Le Breton R.;Le Stum S.;Leonardi O.;Leone F.;Leonora E.;Lessing N.;Levi G.;Lincetto M.;Clark M. L.;Lipreau T.;Longhitano F.;Lopez-Coto D.;Maderer L.;Manczak J.;Mannheim K.;Margiotta A.;Marinelli A.;Markou C.;Martin L.;Martinez-Mora J. A.;Martini A.;Marzaioli F.;Mastroianni S.;Mazzou S.;Melis K. W.;Miele G.;Migliozzi P.;Migneco E.;Mijakowski P.;Miranda L. S.;Mollo C. M.;Morganti M.;Moser M.;Moussa A.;Muller R.;Musumeci M.;Nauta L.;Navas S.;Nicolau C. A.;Fearraigh B. O.;O'Sullivan M.;Organokov M.;Orlando A.;Gonzalez J. P.;Papalashvili G.;Papaleo R.;Passaro G.;Pastore C.;Paun A. M.;Pavalas G. E.;Pellegrino C.;Perrin-Terrin M.;Pestel V.;Piattelli P.;Pieterse C.;Pikounis K.;Pisanti O.;Poire C.;Popa V.;Pradier T.;Puhlhofer G.;Pulvirenti S.;Rabyang O.;Raffaelli F.;Randazzo N.;Razzaque S.;Real D.;Reck S.;Riccobene G.;Rivoire S.;Romanov A.;Rovelli A.;Greus F. S.;Samtleben D. F. E.;Losa A. S.;Sanguineti M.;Santangelo A.;Santonocito D.;Sapienza P.;Schnabel J.;Schneider M. F.;Schumann J.;Schutte H. M.;Seneca J.;Sgura I.;Shanidze R.;Sharma A.;Simeone F.;Sinopoulou A.;Spisso B.;Spurio M.;Stavropoulos D.;Stellacci S. M.;Taiuti M.;Tayalati Y.;Tenllado E.;Thakore T.;Thiersen H.;Tingay S.;Tsourapis V.;Tzamariudaki E.;Tzanetatos D.;Unbehaun T.;Van Elewyck V.;Vannoye G.;Vasileiadis G.;Versari F.;Viola S.;Vivolo D.;de Wasseige G.;Wilms J.;Wojaczynski R.;de Wolf E.;Zavatarelli S.;Zegarelli A.;Zito D.;Zornoza J. D.;Zuniga J.;Zywucka N.
2021
Abstract
The KM3NeT research infrastructure is under construction in the Mediterranean Sea. It consists of two water Cherenkov neutrino detectors, ARCA and ORCA, aimed at neutrino astrophysics and oscillation research, respectively. Instrumenting a large volume of sea water with ∼ 6200 optical modules comprising a total of ∼ 200 , 000 photomultiplier tubes, KM3NeT will achieve sensitivity to ∼10MeV neutrinos from Galactic and near-Galactic core-collapse supernovae through the observation of coincident hits in photomultipliers above the background. In this paper, the sensitivity of KM3NeT to a supernova explosion is estimated from detailed analyses of background data from the first KM3NeT detection units and simulations of the neutrino signal. The KM3NeT observational horizon (for a 5σ discovery) covers essentially the Milky-Way and for the most optimistic model, extends to the Small Magellanic Cloud (∼60kpc). Detailed studies of the time profile of the neutrino signal allow assessment of the KM3NeT capability to determine the arrival time of the neutrino burst with a few milliseconds precision for sources up to 5–8 kpc away, and detecting the peculiar signature of the standing accretion shock instability if the core-collapse supernova explosion happens closer than 3–5 kpc, depending on the progenitor mass. KM3NeT’s capability to measure the neutrino flux spectral parameters is also presented.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
