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Ultrahigh-energy Neutrino Follow-up Of Gravitational Wave Events Gw150914 And Gw151226 With The Pierre Auger Observatory
Registration in:
Physical Review D. Amer Physical Soc, v. 94, p. , 2016.
2470-0010
2470-0029
WOS:000391017700002
10.1103/PhysRevD.94.122007
Author
Aab
A.; Abreu
P.; Aglietta
M.; Al Samarai
I.; Albuquerque
I. F. M.; Allekotte
I.; Almela
A.; Alvarez Castillo
J.; Alvarez-Muniz
J.; Ambrosio
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E.; Zavrtanik
D.; Zavrtanik
M.; Zepeda
A.; Zimmermann
B.; Ziolkowski
M.; Zong
Z.; Zuccarello
F.
Institutions
Abstract
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) On September 14, 2015 the Advanced LIGO detectors observed their first gravitational wave (GW) transient GW150914. This was followed by a second GW event observed on December 26, 2015. Both events were inferred to have arisen from the merger of black holes in binary systems. Such a system may emit neutrinos if there are magnetic fields and disk debris remaining from the formation of the two black holes. With the surface detector array of the Pierre Auger Observatory we can search for neutrinos with energy E-nu above 100 PeV from pointlike sources across the sky with equatorial declination from about -65 degrees to +60 degrees, and, in particular, from a fraction of the 90% confidence-level inferred positions in the sky of GW150914 and GW151226. A targeted search for highly inclined extensive air showers, produced either by interactions of downward-going neutrinos of all flavors in the atmosphere or by the decays of tau leptons originating from tau-neutrino interactions in the Earth's crust (Earth-skimming neutrinos), yielded no candidates in the Auger data collected within +/- 500 s around or 1 day after the coordinated universal time (UTC) of GW150914 and GW151226, as well as in the same search periods relative to the UTC time of the GW candidate event LVT151012. From the nonobservation we constrain the amount of energy radiated in ultrahigh-energy neutrinos from such remarkable events. 94 12 Comision Nacional de Energia Atomica Agencia Nacional de Promocion Cientifica y Tecnologica (ANPCyT) Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas (CONICET) Gobierno de la Provincia de Mendoza Municipalidad de Malargue NDM Holdings Valle Las Lenas Australian Research Council Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq) Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Rio de Janeiro (FAPERJ) Sao Paulo Research Foundation (FAPESP) [2010/07359-6, 1999/05404-3] Ministerio de Ciencia e Tecnologia (MCT), Brazil [MSMT CR LG15014, LO1305, LM2015038] Czech Science Foundation, Czech Republic [14-17501S] Centre de Calcul IN2P3/CNRS Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Conseil Regional Ile-de-France Departement Physique Nucleaire et Corpusculaire (PNC-IN2P3/CNRS) Departement Sciences de l'Univers (SDU-INSU/CNRS) Institut Lagrange de Paris (ILP) within the Investissements d'Avenir Programme, France [LABEX ANR-10-LABX-63, ANR-11-IDEX-0004-02] Bundesministerium fur Bildung und Forschung (BMBF) Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Finanzministerium Baden-Wurttemberg Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics (HAP) Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF) Ministerium fur Wissenschaft und Forschung Nordrhein Westfalen Ministerium fur Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Wurttembe Germany Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Ministero dell'Istruzione, dell'Universita e della Ricerca (MIUR) Gran Sasso Center for Astroparticle Physics (CFA) CETEMPS Center of Excellence Ministero degli Affari Esteri (MAE), Italy Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACYT), Mexico [167733] Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM), Mexico [PAPIIT DGAPA-UNAM] Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM)Netherlands National Centre for Research and Development [ERA-NET-ASPERA/01/11, ERA-NET-ASPERA/02/11] National Science Centre, Poland [2013/08/M/ST9/00322, 2013/08/M/ST9/00728, HARMONIA 5-2013/10/M/ST9/00062] Portuguese national funds FEDER funds within Programa Operacional Factores de Competitividade through Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia (COMPETE), Portugal Romanian Authority for Scientific Research ANCS, CNDI-UEFISCDI partnership projects [20/2012, 194/2012, PN 16 42 01 02] Slovenian Research Agency, Slovenia Comunidad de Madrid Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) funds Ministerio de Economia y Competitividad Xunta de Galicia European Community 7th Framework Program, Spain [FP7PEOPLE- 2012-IEF-328826] Science and Technology Facilities Council, United Kingdom Department of Energy [DE-AC02-07CH11359, DE-FR02-04ER41300, DE-FG0299ER41107, DE-SC0011689] National Science Foundation [0450696] Grainger Foundation, USA NAFOSTED, Vietnam Marie Curie-IRSES/EPLANET European Particle Physics Latin American Network European Union 7th Framework Program [PIRSES-2009-GA-246806] UNESCO Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)