Optical and X-ray early follow-up of ANTARES neutrino alerts - Université Clermont Auvergne Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Année : 2016

Optical and X-ray early follow-up of ANTARES neutrino alerts

S. Adrián-Martínez (1) , M. Ageron (2) , A. Albert (3) , Imen Al Samarai (2) , M. André (4) , G. Anton (5) , M. Ardid (1) , J. -J. Aubert (2) , B. Baret (6) , J. Barrios-Marti , S. Basa (7) , V. Bertin (2) , S. Biagi (8) , C. Bogazzi , R. Bormuth , M. Bou-Cabo (9) , M. C. Bouwhuis , R. Bruijnk , J. Brunner (2) , J. Busto (2) , A. Capone (10) , L. Caramete , J. Carr (2) , T. Chiarusi , M. Circella , R. Coniglione , H. Costantini (2) , P. Coyle (2) , A. Creusot (6) , I. Dekeyser (11) , Anne Deschamps (12) , G. de Bonis , C. Distefano , C. Donzaud (6) , D. Dornic (2) , D. Drouhin (3) , Alexis Dumas (13) , T. Eberl (5) , D. Elsasser , A. Enzenhöfer , K. Fehn , I. Feis , P. Fermani , F. Folger , L. A. Fusco , S. Galatà (6) , P. Gay (13) , S. Geisselsoder , K. Geyer , V. Giordano , A. Gleixner , R. Gracia-Ruiz (6) , K. Graf , H. Van Haren , A. J. Heijboer , Y. Hello (12) , J. J. Hernandez-Rey , A. Herrero , J. Hossl , J. Hofestadt , C. Hugon , C. W. James (5) , M. de Jong , M. Kadler , O. Kalekin (5) , U. Katz , D. Kiessling , P. Kooijman (14, 15, 16) , A. Kouchner (6) , I. Kreykenbohm (5) , V. Kulikovskiy , R. Lahmann (5) , G. Lambard , D. Lattuada , Dominique Lefèvre (11) , E. Leonora , S. Loucatos , S. Mangano , M. Marcelin (7) , A. Margiotta (8) , J. A. Martinez-Mora , S. Martini (11) , A. Mathieu (2) , T. Michael , P. Piattelli , P. Migliozzi , A. Moussa (17) , C. Mueller , M. Neff (5) , E. Nezri (7) , G. E. Pavalas , C. Pellegrino , C. Perrina , V. Popa , T. Pradier (18) , C. Racca (3) , G. Riccobene , R. Richter (19) , K. Roensch , A. Rostovtsev (7) , M. Saldana , D. F. E. Samtleben , M. Sanguinetiz , P. Sapienza , J. Schmid , J. Schnabel , S. Schulte , F. Schüssler (20) , T. Seitz , C. Sieger , M. Spurio (8) , J. J. M. Steijger , Th. Stolarczyk (20) , A. Sanchez-Losa , M. Taiuti , Christian Tamburini (11) , A. Trovato , M. Tselengidou , C. Tonnis , D. Turpin (2) , B. Vallage , Corentin Vallée (2) , V. van Elewyck (6) , M. Vecchi (2) , E. Visser , D. Vivolo , S. Wagner , J. Wilms (5) , J. D. Zornoza , J. Zúñiga (21) , A. Klotz (22) , M. Boer (23) , A. Le van Suu , C. Akerlof , W. Zheng , P. Evans , N. Gehrels , J. Kennea , J. P. Osborne , D. M. Coward (24) , Antares Collaboration
M. André
J. Barrios-Marti
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C. Bogazzi
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R. Bormuth
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M. C. Bouwhuis
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R. Bruijnk
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L. Caramete
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T. Chiarusi
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M. Circella
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R. Coniglione
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Anne Deschamps
G. de Bonis
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C. Distefano
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D. Elsasser
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A. Enzenhöfer
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K. Fehn
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I. Feis
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P. Fermani
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F. Folger
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L. A. Fusco
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K. Geyer
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V. Giordano
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A. Gleixner
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K. Graf
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H. Van Haren
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U. Katz
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D. Vivolo
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A. Le van Suu
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P. Evans
N. Gehrels
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J. Kennea
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J. P. Osborne
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Antares Collaboration
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Résumé

High-energy neutrinos could be produced in the interaction of charged cosmic rays with matter or radiation surrounding astrophysical sources. Even with the recent detection of extraterrestrial high-energy neutrinos by the IceCube experiment, no astrophysical neutrino source has yet been discovered. Transient sources, such as gamma-ray bursts, core-collapse supernovae, or active galactic nuclei are promising candidates. Multi-messenger programs offer a unique opportunity to detect these transient sources. By combining the information provided by the ANTARES neutrino telescope with information coming from other observatories, the probability of detecting a source is enhanced, allowing the possibility of identifying a neutrino progenitor from a single detected event. A method based on optical and X-ray follow-ups of high-energy neutrino alerts has been developed within the ANTARES collaboration. This method does not require any assumptions on the relation between neutrino and photon spectra other than time-correlation. This program, denoted as TAToO, triggers a network of robotic optical telescopes (TAROT and ROTSE) and the Swift-XRT with a delay of only a few seconds after a neutrino detection, and is therefore well-suited to search for fast transient sources. To identify an optical or Xray counterpart to a neutrino signal, the images provided by the follow-up observations are analysed with dedicated pipelines. A total of 42 alerts with optical and 7 alerts with Xray images taken with a maximum delay of 24 hours after the neutrino trigger have been analysed. No optical or X-ray counterparts associated to the neutrino triggers have been found, and upper limits on transient source magnitudes have been derived. The probability to reject the gamma-ray burst origin hypothesis has been computed for each alert.

Dates et versions

hal-01441181 , version 1 (19-01-2017)

Identifiants

Citer

S. Adrián-Martínez, M. Ageron, A. Albert, Imen Al Samarai, M. André, et al.. Optical and X-ray early follow-up of ANTARES neutrino alerts. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2016, 02 (2), pp.062. ⟨10.1088/1475-7516/2016/02/062⟩. ⟨hal-01441181⟩
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