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We have conducted a new search for the diffuse supernova neutrino background (DSNB) flux at Super-Kamiokande (SK), with a 22.5×2970-kton·day exposure from its fourth operational phase IV. With the new analysis we improve on the existing background reduction techniques and systematic uncertainties and take advantage of an improved neutron tagging algorithm to lower the energy threshold compared to the previous phases of SK. This allows for setting the world's most stringent upper limit on the extraterrestrial ν¯e flux, for neutrino energies below 31.3 MeV. The SK-IV results are combined with the ones from the first three phases of SK to perform a joint analysis using 22.5×5823 kton·days of data. This analysis has the world's best sensitivity to the DSNB ν¯e flux, comparable to the predictions from various models. For neutrino energies larger than 17.3 MeV, the new combined 90% CL upper limits on the DSNB ν¯e flux lie around 2.7 cm-2·sec-1, strongly disfavoring the most optimistic predictions. Finally, potentialities of the gadolinium phase of SK and the future Hyper-Kamiokande experiment are discussed.
Diffuse supernova neutrino background search at Super-Kamiokande / Abe, K.; Bronner, C.; Hayato, Y.; Hiraide, K.; Ikeda, M.; Imaizumi, S.; Kameda, J.; Kanemura, Y.; Kataoka, Y.; Miki, S.; Miura, M.; Moriyama, S.; Nagao, Y.; Nakahata, M.; Nakayama, S.; Okada, T.; Okamoto, K.; Orii, A.; Pronost, G.; Sekiya, H.; Shiozawa, M.; Sonoda, Y.; Suzuki, Y.; Takeda, A.; Takemoto, Y.; Takenaka, A.; Tanaka, H.; Watanabe, S.; Yano, T.; Han, S.; Kajita, T.; Okumura, K.; Tashiro, T.; Xia, J.; Megias, G. D.; Bravo-Berguno, D.; Labarga, L.; Marti, L.; Zaldivar, B.; Pointon, B. W.; Blaszczyk, F. D. M.; Kearns, E.; Raaf, J. L.; Stone, J. L.; Wan, L.; Wester, T.; Bian, J.; Griskevich, N. J.; Kropp, W. R.; Locke, S.; Mine, S.; Smy, M. B.; Sobel, H. W.; Takhistov, V.; Hill, J.; Kim, J. Y.; Lim, I. T.; Park, R. G.; Bodur, B.; Scholberg, K.; Walter, C. W.; Cao, S.; Bernard, L.; Coffani, A.; Drapier, O.; El Hedri, S.; Giampaolo, A.; Gonin, M.; Mueller, Th. A.; Paganini, P.; Quilain, B.; Ishizuka, T.; Nakamura, T.; Jang, J. S.; Learned, J. G.; Anthony, L. H. V.; Martin, D.; Scott, M.; Sztuc, A. A.; Uchida, Y.; Berardi, V.; Catanesi, M. G.; Radicioni, E.; Calabria, N. F.; Nascimento Machado, L.; De Rosa, G.; Collazuol, G.; Iacob, F.; Lamoureux, M.; Mattiazzi, M.; Ospina, N.; Ludovici, L.; Maekawa, Y.; Nishimura, Y.; Friend, M.; Hasegawa, T.; Ishida, T.; Kobayashi, T.; Jakkapu, M.; Matsubara, T.; Nakadaira, T.; Nakamura, K.; Oyama, Y.; Sakashita, K.; Sekiguchi, T.; Tsukamoto, T.; Kotsar, Y.; Nakano, Y.; Ozaki, H.; Shiozawa, T.; Suzuki, A. T.; Takeuchi, Y.; Yamamoto, S.; Ali, A.; Ashida, Y.; Feng, J.; Hirota, S.; Kikawa, T.; Mori, M.; Nakaya, T.; Wendell, R. A.; Yasutome, K.; Fernandez, P.; Mccauley, N.; Mehta, P.; Tsui, K. M.; Fukuda, Y.; Itow, Y.; Menjo, H.; Niwa, T.; Sato, K.; Tsukada, M.; Lagoda, J.; Lakshmi, S. M.; Mijakowski, P.; Zalipska, J.; Jiang, J.; Jung, C. K.; Vilela, C.; Wilking, M. J.; Yanagisawa, C.; Hagiwara, K.; Harada, M.; Horai, T.; Ishino, H.; Ito, S.; Kitagawa, H.; Koshio, Y.; Ma, W.; Piplani, N.; Sakai, S.; Barr, G.; Barrow, D.; Cook, L.; Goldsack, A.; Samani, S.; Wark, D.; Nova, F.; Boschi, T.; Di Lodovico, F.; Gao, J.; Migenda, J.; Taani, M.; Zsoldos, S.; Yang, J. Y.; Jenkins, S. J.; Malek, M.; Mcelwee, J. M.; Stone, O.; Thiesse, M. D.; Thompson, L. F.; Okazawa, H.; Kim, S. B.; Seo, J. W.; Yu, I.; Nishijima, K.; Koshiba, M.; Iwamoto, K.; Nakagiri, K.; Nakajima, Y.; Ogawa, N.; Yokoyama, M.; Martens, K.; Vagins, M. R.; Kuze, M.; Izumiyama, S.; Yoshida, T.; Inomoto, M.; Ishitsuka, M.; Ito, H.; Kinoshita, T.; Matsumoto, R.; Ohta, K.; Shinoki, M.; Suganuma, T.; Ichikawa, A. K.; Nakamura, K.; Martin, J. F.; Tanaka, H. A.; Towstego, T.; Akutsu, R.; Gousy-Leblanc, V.; Hartz, M.; Konaka, A.; De Perio, P.; Prouse, N. W.; Chen, S.; Xu, B. D.; Zhang, Y.; Posiadala-Zezula, M.; Hadley, D.; O'Flaherty, M.; Richards, B.; Jamieson, B.; Walker, J.; Minamino, A.; Okamoto, K.; Pintaudi, G.; Sano, S.; Sasaki, R.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 104:12(2021). [10.1103/PhysRevD.104.122002]
Diffuse supernova neutrino background search at Super-Kamiokande
Abe K.;Bronner C.;Hayato Y.;Hiraide K.;Ikeda M.;Imaizumi S.;Kameda J.;Kanemura Y.;Kataoka Y.;Miki S.;Miura M.;Moriyama S.;Nagao Y.;Nakahata M.;Nakayama S.;Okada T.;Okamoto K.;Orii A.;Pronost G.;Sekiya H.;Shiozawa M.;Sonoda Y.;Suzuki Y.;Takeda A.;Takemoto Y.;Takenaka A.;Tanaka H.;Watanabe S.;Yano T.;Han S.;Kajita T.;Okumura K.;Tashiro T.;Xia J.;Megias G. D.;Bravo-Berguno D.;Labarga L.;Marti L.;Zaldivar B.;Pointon B. W.;Blaszczyk F. D. M.;Kearns E.;Raaf J. L.;Stone J. L.;Wan L.;Wester T.;Bian J.;Griskevich N. J.;Kropp W. R.;Locke S.;Mine S.;Smy M. B.;Sobel H. W.;Takhistov V.;Hill J.;Kim J. Y.;Lim I. T.;Park R. G.;Bodur B.;Scholberg K.;Walter C. W.;Cao S.;Bernard L.;Coffani A.;Drapier O.;El Hedri S.;Giampaolo A.;Gonin M.;Mueller Th. A.;Paganini P.;Quilain B.;Ishizuka T.;Nakamura T.;Jang J. S.;Learned J. G.;Anthony L. H. V.;Martin D.;Scott M.;Sztuc A. A.;Uchida Y.;Berardi V.;Catanesi M. G.;Radicioni E.;Calabria N. F.;Nascimento Machado L.;De Rosa G.;Collazuol G.;Iacob F.;Lamoureux M.;Mattiazzi M.;Ospina N.;Ludovici L.;Maekawa Y.;Nishimura Y.;Friend M.;Hasegawa T.;Ishida T.;Kobayashi T.;Jakkapu M.;Matsubara T.;Nakadaira T.;Nakamura K.;Oyama Y.;Sakashita K.;Sekiguchi T.;Tsukamoto T.;Kotsar Y.;Nakano Y.;Ozaki H.;Shiozawa T.;Suzuki A. T.;Takeuchi Y.;Yamamoto S.;Ali A.;Ashida Y.;Feng J.;Hirota S.;Kikawa T.;Mori M.;Nakaya T.;Wendell R. A.;Yasutome K.;Fernandez P.;McCauley N.;Mehta P.;Tsui K. M.;Fukuda Y.;Itow Y.;Menjo H.;Niwa T.;Sato K.;Tsukada M.;Lagoda J.;Lakshmi S. M.;Mijakowski P.;Zalipska J.;Jiang J.;Jung C. K.;Vilela C.;Wilking M. J.;Yanagisawa C.;Hagiwara K.;Harada M.;Horai T.;Ishino H.;Ito S.;Kitagawa H.;Koshio Y.;Ma W.;Piplani N.;Sakai S.;Barr G.;Barrow D.;Cook L.;Goldsack A.;Samani S.;Wark D.;Nova F.;Boschi T.;Di Lodovico F.;Gao J.;Migenda J.;Taani M.;Zsoldos S.;Yang J. Y.;Jenkins S. J.;Malek M.;McElwee J. M.;Stone O.;Thiesse M. D.;Thompson L. F.;Okazawa H.;Kim S. B.;Seo J. W.;Yu I.;Nishijima K.;Koshiba M.;Iwamoto K.;Nakagiri K.;Nakajima Y.;Ogawa N.;Yokoyama M.;Martens K.;Vagins M. R.;Kuze M.;Izumiyama S.;Yoshida T.;Inomoto M.;Ishitsuka M.;Ito H.;Kinoshita T.;Matsumoto R.;Ohta K.;Shinoki M.;Suganuma T.;Ichikawa A. K.;Nakamura K.;Martin J. F.;Tanaka H. A.;Towstego T.;Akutsu R.;Gousy-Leblanc V.;Hartz M.;Konaka A.;De Perio P.;Prouse N. W.;Chen S.;Xu B. D.;Zhang Y.;Posiadala-Zezula M.;Hadley D.;O'Flaherty M.;Richards B.;Jamieson B.;Walker J.;Minamino A.;Okamoto K.;Pintaudi G.;Sano S.;Sasaki R.
2021
Abstract
We have conducted a new search for the diffuse supernova neutrino background (DSNB) flux at Super-Kamiokande (SK), with a 22.5×2970-kton·day exposure from its fourth operational phase IV. With the new analysis we improve on the existing background reduction techniques and systematic uncertainties and take advantage of an improved neutron tagging algorithm to lower the energy threshold compared to the previous phases of SK. This allows for setting the world's most stringent upper limit on the extraterrestrial ν¯e flux, for neutrino energies below 31.3 MeV. The SK-IV results are combined with the ones from the first three phases of SK to perform a joint analysis using 22.5×5823 kton·days of data. This analysis has the world's best sensitivity to the DSNB ν¯e flux, comparable to the predictions from various models. For neutrino energies larger than 17.3 MeV, the new combined 90% CL upper limits on the DSNB ν¯e flux lie around 2.7 cm-2·sec-1, strongly disfavoring the most optimistic predictions. Finally, potentialities of the gadolinium phase of SK and the future Hyper-Kamiokande experiment are discussed.
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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.
