Abstract
A recent analysis of the Fermi Large Area Telescope data provided evidence for a high-intensity emission of high-energy gamma rays with a E-2 spectrum from two large areas, spanning 50° above and below the Galactic centre (the "Fermi bubbles"). A hadronic mechanism was proposed for this gamma-ray emission making the Fermi bubbles promising source candidates of high-energy neutrino emission. In this work Monte Carlo simulations regarding the detectability of high-energy neutrinos from the Fermi bubbles with the future multi-km3 neutrino telescope KM3NeT in the Mediterranean Sea are presented. Under the hypothesis that the gamma-ray emission is completely due to hadronic processes, the results indicate that neutrinos from the bubbles could be discovered in about one year of operation, for a neutrino spectrum with a cutoff at 100 TeV and a detector with about 6 km3 of instrumented volume. The effect of a possible lower cutoff is also considered.
| Original language | English |
|---|---|
| Pages (from-to) | 7-14 |
| Number of pages | 8 |
| Journal | Astroparticle Physics |
| Volume | 42 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 2013 |
| Externally published | Yes |
Keywords
- Fermi Bubbles
- KM3NeT
- Neutrino telescope
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- Astronomy and Astrophysics
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Dive into the research topics of 'Detection potential of the KM3NeT detector for high-energy neutrinos from the Fermi bubbles'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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Detection potential of the KM3NeT detector for high-energy neutrinos from the Fermi bubbles. / Adrián-Martínez, S.; Ageron, M.; Aguilar, J. A.; Aharonian, F.; Aiello, S.; Albert, A.; Alexandri, M.; Ameli, F.; Anassontzis, E. G.; Anghinolfi, M.; Anton, G.; Anvar, S.; Ardid, M.; Assis Jesus, A.; Aubert, J. J.; Bakker, R.; Ball, A. E.; Barbarino, G.; Barbarito, E.; Barbato, F.; Baret, B.; De Bel, M.; Belias, A.; Bellou, N.; Berbee, E.; Berkien, A.; Bersani, A.; Bertin, V.; Beurthey, S.; Biagi, S.; Bigongiari, C.; Bigourdan, B.; Billault, M.; De Boer, R.; Boer Rookhuizen, H.; Bonori, M.; Borghini, M.; Bou-Cabo, M.; Bouhadef, B.; Bourlis, G.; Bouwhuis, M.; Bradbury, S.; Brown, A.; Bruni, F.; Brunner, J.; Brunoldi, M.; Busto, J.; Cacopardo, G.; Caillat, L.; Calvo Díaz-Aldagalán, D.; Calzas, A.; Canals, M.; Capone, A.; Carr, J.; Castorina, E.; Cecchini, S.; Ceres, A.; Cereseto, R.; Chaleil, Th; Chateau, F.; Chiarusi, T.; Choqueuse, D.; Christopoulou, P. E.; Chronis, G.; Ciaffoni, O.; Circella, M.; Cocimano, R.; Cohen, F.; Colijn, F.; Coniglione, R.; Cordelli, M.; Cosquer, A.; Costa, M.; Coyle, P.; Craig, J.; Creusot, A.; Curtil, C.; D'Amico, A.; Damy, G.; De Asmundis, R.; De Bonis, G.; Decock, G.; Decowski, P.; Delagnes, E.; De Rosa, G.; Distefano, C.; Donzaud, C.; Dornic, D.; Dorosti-Hasankiadeh, Q.; Drogou, J.; Drouhin, D.; Druillole, F.; Drury, L.; Durand, D.; Durand, G. A.; Eberl, T.; Emanuele, U.; Enzenhöfer, A.; Ernenwein, J. P.; Escoffier, S.; Espinosa, V.; Etiope, G.; Favali, P.; Felea, D.; Ferri, M.; Ferry, S.; Flaminio, V.; Folger, F.; Fotiou, A.; Fritsch, U.; Gajanana, D.; Garaguso, R.; Gasparini, G. P.; Gasparoni, F.; Gautard, V.; Gensolen, F.; Geyer, K.; Giacomelli, G.; Gialas, I.; Giordano, V.; Giraud, J.; Gizani, N.; Gleixner, A.; Gojak, C.; Gómez-González, J. P.; Graf, K.; Grasso, D.; Grimaldi, A.; Groenewegen, R.; Guédé, Z.; Guillard, G.; Guilloux, F.; Habel, R.; Hallewell, G.; Van Haren, H.; Van Heerwaarden, J.; Heijboer, A.; Heine, E.; Hernández-Rey, J. J.; Herold, B.; Hillebrand, T.; Van De Hoek, M.; Hogenbirk, J.; Hößl, J.; Hsu, C. C.; Imbesi, M.; Jamieson, A.; Jansweijer, P.; De Jong, M.; Jouvenot, F.; Kadler, M.; Kalantar-Nayestanaki, N.; Kalekin, O.; Kappes, A.; Karolak, M.; Katz, U. F.; Kavatsyuk, O.; Keller, P.; Kiskiras, Y.; Klein, R.; Kok, H.; Kontoyiannis, H.; Kooijman, P.; Koopstra, J.; Kopper, C.; Korporaal, A.; Koske, P.; Kouchner, A.; Koutsoukos, S.; Kreykenbohm, I.; Kulikovskiy, V.; Laan, M.; La Fratta, C.; Lagier, P.; Lahmann, R.; Lamare, P.; Larosa, G.; Lattuada, D.; Leisos, A.; Lenis, D.; Leonora, E.; Le Provost, H.; Lim, G.; Llorens, C. D.; Lloret, J.; Löhner, H.; Lo Presti, D.; Lotrus, P.; Louis, F.; Lucarelli, F.; Lykousis, V.; Malyshev, D.; Mangano, S.; Marcoulaki, E. C.; Margiotta, A.; Marinaro, G.; Marinelli, A.; Mariş, O.; Markopoulos, E.; Markou, C.; Martínez-Mora, J. A.; Martini, A.; Marvaldi, J.; Masullo, R.; Maurin, G.; Migliozzi, P.; Migneco, E.; Minutoli, S.; Miraglia, A.; Mollo, C. M.; Mongelli, M.; Monmarthe, E.; Morganti, M.; Mos, S.; Motz, H.; Moudden, Y.; Mul, G.; Musico, P.; Musumeci, M.; Naumann, Ch; Neff, M.; Nicolaou, C.; Orlando, A.; Palioselitis, D.; Papageorgiou, K.; Papaikonomou, A.; Papaleo, R.; Papazoglou, I. A.; Pǎvǎlaş, G. E.; Peek, H. Z.; Perkin, J.; Piattelli, P.; Popa, V.; Pradier, T.; Presani, E.; Priede, I. G.; Psallidas, A.; Rabouille, C.; Racca, C.; Radu, A.; Randazzo, N.; Rapidis, P. A.; Razis, P.; Real, D.; Reed, C.; Reito, S.; Resvanis, L. K.; Riccobene, G.; Richter, R.; Roensch, K.; Rolin, J.; Rose, J.; Roux, J.; Rovelli, A.; Russo, A.; Russo, G. V.; Salesa, F.; Samtleben, D.; Sapienza, P.; Schmelling, J. W.; Schmid, J.; Schnabel, J.; Schroeder, K.; Schuller, J. P.; Schussler, F.; Sciliberto, D.; Sedita, M.; Seitz, T.; Shanidze, R.; Simeone, F.; Siotis, I.; Sipala, V.; Sollima, C.; Sparnocchia, S.; Spies, A.; Spurio, M.; Staller, T.; Stavrakakis, S.; Stavropoulos, G.; Steijger, J.; Stolarczyk, Th; Stransky, D.; Taiuti, M.; Taylor, A.; Thompson, L.; Timmer, P.; Tonoiu, D.; Toscano, S.; Touramanis, C.; Trasatti, L.; Traverso, P.; Trovato, A.; Tsirigotis, A.; Tzamarias, S.; Tzamariudaki, E.; Urbano, F.; Vallage, B.; Van Elewyck, V.; Vannoni, G.; Vecchi, M.; Vernin, P.; Viola, S.; Vivolo, D.; Wagner, S.; Werneke, P.; White, R. J.; Wijnker, G.; Wilms, J.; De Wolf, E.; Yepes, H.; Zhukov, V.; Zonca, E.; Zornoza, J. D.; Zúñiga, J.
In: Astroparticle Physics, Vol. 42, 2013, p. 7-14.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Detection potential of the KM3NeT detector for high-energy neutrinos from the Fermi bubbles
AU - Adrián-Martínez, S.
AU - Ageron, M.
AU - Aguilar, J. A.
AU - Aharonian, F.
AU - Aiello, S.
AU - Albert, A.
AU - Alexandri, M.
AU - Ameli, F.
AU - Anassontzis, E. G.
AU - Anghinolfi, M.
AU - Anton, G.
AU - Anvar, S.
AU - Ardid, M.
AU - Assis Jesus, A.
AU - Aubert, J. J.
AU - Bakker, R.
AU - Ball, A. E.
AU - Barbarino, G.
AU - Barbarito, E.
AU - Barbato, F.
AU - Baret, B.
AU - De Bel, M.
AU - Belias, A.
AU - Bellou, N.
AU - Berbee, E.
AU - Berkien, A.
AU - Bersani, A.
AU - Bertin, V.
AU - Beurthey, S.
AU - Biagi, S.
AU - Bigongiari, C.
AU - Bigourdan, B.
AU - Billault, M.
AU - De Boer, R.
AU - Boer Rookhuizen, H.
AU - Bonori, M.
AU - Borghini, M.
AU - Bou-Cabo, M.
AU - Bouhadef, B.
AU - Bourlis, G.
AU - Bouwhuis, M.
AU - Bradbury, S.
AU - Brown, A.
AU - Bruni, F.
AU - Brunner, J.
AU - Brunoldi, M.
AU - Busto, J.
AU - Cacopardo, G.
AU - Caillat, L.
AU - Calvo Díaz-Aldagalán, D.
AU - Calzas, A.
AU - Canals, M.
AU - Capone, A.
AU - Carr, J.
AU - Castorina, E.
AU - Cecchini, S.
AU - Ceres, A.
AU - Cereseto, R.
AU - Chaleil, Th
AU - Chateau, F.
AU - Chiarusi, T.
AU - Choqueuse, D.
AU - Christopoulou, P. E.
AU - Chronis, G.
AU - Ciaffoni, O.
AU - Circella, M.
AU - Cocimano, R.
AU - Cohen, F.
AU - Colijn, F.
AU - Coniglione, R.
AU - Cordelli, M.
AU - Cosquer, A.
AU - Costa, M.
AU - Coyle, P.
AU - Craig, J.
AU - Creusot, A.
AU - Curtil, C.
AU - D'Amico, A.
AU - Damy, G.
AU - De Asmundis, R.
AU - De Bonis, G.
AU - Decock, G.
AU - Decowski, P.
AU - Delagnes, E.
AU - De Rosa, G.
AU - Distefano, C.
AU - Donzaud, C.
AU - Dornic, D.
AU - Dorosti-Hasankiadeh, Q.
AU - Drogou, J.
AU - Drouhin, D.
AU - Druillole, F.
AU - Drury, L.
AU - Durand, D.
AU - Durand, G. A.
AU - Eberl, T.
AU - Emanuele, U.
AU - Enzenhöfer, A.
AU - Ernenwein, J. P.
AU - Escoffier, S.
AU - Espinosa, V.
AU - Etiope, G.
AU - Favali, P.
AU - Felea, D.
AU - Ferri, M.
AU - Ferry, S.
AU - Flaminio, V.
AU - Folger, F.
AU - Fotiou, A.
AU - Fritsch, U.
AU - Gajanana, D.
AU - Garaguso, R.
AU - Gasparini, G. P.
AU - Gasparoni, F.
AU - Gautard, V.
AU - Gensolen, F.
AU - Geyer, K.
AU - Giacomelli, G.
AU - Gialas, I.
AU - Giordano, V.
AU - Giraud, J.
AU - Gizani, N.
AU - Gleixner, A.
AU - Gojak, C.
AU - Gómez-González, J. P.
AU - Graf, K.
AU - Grasso, D.
AU - Grimaldi, A.
AU - Groenewegen, R.
AU - Guédé, Z.
AU - Guillard, G.
AU - Guilloux, F.
AU - Habel, R.
AU - Hallewell, G.
AU - Van Haren, H.
AU - Van Heerwaarden, J.
AU - Heijboer, A.
AU - Heine, E.
AU - Hernández-Rey, J. J.
AU - Herold, B.
AU - Hillebrand, T.
AU - Van De Hoek, M.
AU - Hogenbirk, J.
AU - Hößl, J.
AU - Hsu, C. C.
AU - Imbesi, M.
AU - Jamieson, A.
AU - Jansweijer, P.
AU - De Jong, M.
AU - Jouvenot, F.
AU - Kadler, M.
AU - Kalantar-Nayestanaki, N.
AU - Kalekin, O.
AU - Kappes, A.
AU - Karolak, M.
AU - Katz, U. F.
AU - Kavatsyuk, O.
AU - Keller, P.
AU - Kiskiras, Y.
AU - Klein, R.
AU - Kok, H.
AU - Kontoyiannis, H.
AU - Kooijman, P.
AU - Koopstra, J.
AU - Kopper, C.
AU - Korporaal, A.
AU - Koske, P.
AU - Kouchner, A.
AU - Koutsoukos, S.
AU - Kreykenbohm, I.
AU - Kulikovskiy, V.
AU - Laan, M.
AU - La Fratta, C.
AU - Lagier, P.
AU - Lahmann, R.
AU - Lamare, P.
AU - Larosa, G.
AU - Lattuada, D.
AU - Leisos, A.
AU - Lenis, D.
AU - Leonora, E.
AU - Le Provost, H.
AU - Lim, G.
AU - Llorens, C. D.
AU - Lloret, J.
AU - Löhner, H.
AU - Lo Presti, D.
AU - Lotrus, P.
AU - Louis, F.
AU - Lucarelli, F.
AU - Lykousis, V.
AU - Malyshev, D.
AU - Mangano, S.
AU - Marcoulaki, E. C.
AU - Margiotta, A.
AU - Marinaro, G.
AU - Marinelli, A.
AU - Mariş, O.
AU - Markopoulos, E.
AU - Markou, C.
AU - Martínez-Mora, J. A.
AU - Martini, A.
AU - Marvaldi, J.
AU - Masullo, R.
AU - Maurin, G.
AU - Migliozzi, P.
AU - Migneco, E.
AU - Minutoli, S.
AU - Miraglia, A.
AU - Mollo, C. M.
AU - Mongelli, M.
AU - Monmarthe, E.
AU - Morganti, M.
AU - Mos, S.
AU - Motz, H.
AU - Moudden, Y.
AU - Mul, G.
AU - Musico, P.
AU - Musumeci, M.
AU - Naumann, Ch
AU - Neff, M.
AU - Nicolaou, C.
AU - Orlando, A.
AU - Palioselitis, D.
AU - Papageorgiou, K.
AU - Papaikonomou, A.
AU - Papaleo, R.
AU - Papazoglou, I. A.
AU - Pǎvǎlaş, G. E.
AU - Peek, H. Z.
AU - Perkin, J.
AU - Piattelli, P.
AU - Popa, V.
AU - Pradier, T.
AU - Presani, E.
AU - Priede, I. G.
AU - Psallidas, A.
AU - Rabouille, C.
AU - Racca, C.
AU - Radu, A.
AU - Randazzo, N.
AU - Rapidis, P. A.
AU - Razis, P.
AU - Real, D.
AU - Reed, C.
AU - Reito, S.
AU - Resvanis, L. K.
AU - Riccobene, G.
AU - Richter, R.
AU - Roensch, K.
AU - Rolin, J.
AU - Rose, J.
AU - Roux, J.
AU - Rovelli, A.
AU - Russo, A.
AU - Russo, G. V.
AU - Salesa, F.
AU - Samtleben, D.
AU - Sapienza, P.
AU - Schmelling, J. W.
AU - Schmid, J.
AU - Schnabel, J.
AU - Schroeder, K.
AU - Schuller, J. P.
AU - Schussler, F.
AU - Sciliberto, D.
AU - Sedita, M.
AU - Seitz, T.
AU - Shanidze, R.
AU - Simeone, F.
AU - Siotis, I.
AU - Sipala, V.
AU - Sollima, C.
AU - Sparnocchia, S.
AU - Spies, A.
AU - Spurio, M.
AU - Staller, T.
AU - Stavrakakis, S.
AU - Stavropoulos, G.
AU - Steijger, J.
AU - Stolarczyk, Th
AU - Stransky, D.
AU - Taiuti, M.
AU - Taylor, A.
AU - Thompson, L.
AU - Timmer, P.
AU - Tonoiu, D.
AU - Toscano, S.
AU - Touramanis, C.
AU - Trasatti, L.
AU - Traverso, P.
AU - Trovato, A.
AU - Tsirigotis, A.
AU - Tzamarias, S.
AU - Tzamariudaki, E.
AU - Urbano, F.
AU - Vallage, B.
AU - Van Elewyck, V.
AU - Vannoni, G.
AU - Vecchi, M.
AU - Vernin, P.
AU - Viola, S.
AU - Vivolo, D.
AU - Wagner, S.
AU - Werneke, P.
AU - White, R. J.
AU - Wijnker, G.
AU - Wilms, J.
AU - De Wolf, E.
AU - Yepes, H.
AU - Zhukov, V.
AU - Zonca, E.
AU - Zornoza, J. D.
AU - Zúñiga, J.
N1 - Funding Information: The research leading to these results has received funding from the European Community’s Sixth Framework Programme under Contract No. 011937 and the Seventh Framework Programme under Grant Agreement No. 212525.
PY - 2013
Y1 - 2013
N2 - A recent analysis of the Fermi Large Area Telescope data provided evidence for a high-intensity emission of high-energy gamma rays with a E-2 spectrum from two large areas, spanning 50° above and below the Galactic centre (the "Fermi bubbles"). A hadronic mechanism was proposed for this gamma-ray emission making the Fermi bubbles promising source candidates of high-energy neutrino emission. In this work Monte Carlo simulations regarding the detectability of high-energy neutrinos from the Fermi bubbles with the future multi-km3 neutrino telescope KM3NeT in the Mediterranean Sea are presented. Under the hypothesis that the gamma-ray emission is completely due to hadronic processes, the results indicate that neutrinos from the bubbles could be discovered in about one year of operation, for a neutrino spectrum with a cutoff at 100 TeV and a detector with about 6 km3 of instrumented volume. The effect of a possible lower cutoff is also considered.
AB - A recent analysis of the Fermi Large Area Telescope data provided evidence for a high-intensity emission of high-energy gamma rays with a E-2 spectrum from two large areas, spanning 50° above and below the Galactic centre (the "Fermi bubbles"). A hadronic mechanism was proposed for this gamma-ray emission making the Fermi bubbles promising source candidates of high-energy neutrino emission. In this work Monte Carlo simulations regarding the detectability of high-energy neutrinos from the Fermi bubbles with the future multi-km3 neutrino telescope KM3NeT in the Mediterranean Sea are presented. Under the hypothesis that the gamma-ray emission is completely due to hadronic processes, the results indicate that neutrinos from the bubbles could be discovered in about one year of operation, for a neutrino spectrum with a cutoff at 100 TeV and a detector with about 6 km3 of instrumented volume. The effect of a possible lower cutoff is also considered.
KW - Fermi Bubbles
KW - KM3NeT
KW - Neutrino telescope
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84872411689&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84872411689&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1016/j.astropartphys.2012.11.010
DO - 10.1016/j.astropartphys.2012.11.010
M3 - Article
AN - SCOPUS:84872411689
VL - 42
SP - 7
EP - 14
JO - Astroparticle Physics
JF - Astroparticle Physics
SN - 0927-6505
ER -