June 2009
Search for cosmic neutrinos

A first look at the sky

Since 2007 ANTARES scrutinizes the sky in the search for neutrinos of a cosmic origin that could witness the most violent phenomena in the Universe. At present, more than one thousand neutrinos have been detected, enabling the first view of the sky through this unique messenger.

The search for neutrinos started actually before  the detector was completely installed, in 2008. This search is hindered by the downgoing muons produced by the cosmic rays that, despite the shielding provided by the 2 kilometres of water above, are still the dominant radiation.

Juin 2009
A la recherche des neutrinos cosmiques

Premières vues du ciel

Depuis 2007 Antares scrute le ciel à la recherche de neutrinos d'origine cosmique, témoins des phénomènes les plus violents de l'Univers. Aujourd'hui plus de mille neutrinos ont été détectés, permettant d'obtenir de ce messager unique les premières vues du ciel.

La recherche de neutrinos a débuté avant la fin de l'installation du détecteur en 2008. Cette quête est rendue difficile par les muons descendants produits par le rayonnement cosmique, une contribution dominante malgré les 2 kilomètres d'eau surplombant le détecteur.

This plot shows the number of muons detected in the telescope (black curve), after some quality selection, as a function of the angle of incidence -in degrees- in the detector (+90 means vertical, downward going; -90 vertical upward going. Zero means horizontal). Cette figure présente le nombre de muons détectés dans le télescope (courbe noire) après application de critères de qualité, en fonction de l'angle d'incidence -en degrés- dans le détecteur (+90 degrés pour les descendants verticaux, -90 pour les montants verticaux, 0 pour les horizontaux).

The flux measured is compared with what is obtained from computer simulations of the downgoing muons (red curve) and the atmospheric neutrinos (blue curve). The green area represents the uncertainties on predictions.


Preliminary- Préliminaire

Le flux mesuré est comparé avec ce qui est obtenu de simulations sur ordinateur pour les muons descendants (en rouge) et les neutrinos atmosphériques (en bleu). La bande verte représente les incertitudes sur les prédictions.
The downward going background is well isolated, allowing the identification of the upgoing muons that cross the detector. These upgoing muons have necessarily been produced by the only known particle able to cross the whole Earth: the neutrino. Le bruit de fond descendant est bien isolé, permettant l'identification des muons montants qui traversent le détecteur. Ces muons ont nécessairement été produits par la seule particule capable de traverser la Terre entière : le neutrino.
This plot -similar to the previous one- shows in detail the angular distribution of muons coming from below the detector. As can be seen, the flux measured is in good agreement with the expectations.
This proves the ability of Antares to extract muons induced by neutrinos from the dominant downward going muons generated above the detector. This allows the search for cosmic neutrino sources

Preliminary- Préliminaire

Cette figure -similaire à la précédente- présente en détail la distribution angulaire des muons venant de sous le détecteur. Le flux mesuré est en bon accord avec les prédictions, démontrant ainsi la capacité d'Antares à extraire les muons induits par les neutrinos du flux dominant de muons produits au-dessus du détecteur. La recherche de source de neutrinos cosmiques peut commencer.
Most of the observed neutrinos are created in the atmosphere of the antipodes coming from all directions under the detector. They are named atmospheric neutrinos for this reason. ANTARES has accumulated up to now more than one thousand of these events. Any cluster of neutrinos from a particular region of the sky which cannot be attributed to the atmospheric neutrinos therefore would be a signature of an extraterrestrial source.

Ces neutrinos sont tout d’abord ceux qui ont été créés dans l’atmosphère aux antipodes du détecteur, par le rayonnement cosmique. Appelés pour cette raison « neutrinos atmosphériques », ils proviennent de toutes les directions sous le détecteur. Antares a aujourd’hui accumulé plus d’un millier de ces événements. La recherche de sources de neutrinos cosmiques peut donc commencer : en effet sur la carte, elles se traduiront par une accumulation très localisée, anormalement élevée, qui ne peut être attribuée aux neutrinos atmosphériques.

First  sky view with the data taken by the ANTARES telescope. The grey background is correlated to the field of view of the detector : the darker the region, the lower the visibility; the white region is always observable. The centre of the map corresponds to the Galactic Centre.

Events in this map have been scrambled.

Première vue du ciel d'après les données prises en 2007 et en 2008, avec un nombre croissant de lignes permettant d'observer de un à environ 3 neutrinos par jour. Le fond en dégradé de gris représente le champ de vue du détecteur (clair, vue maximale sous le détecteur ; sombre, partie non visible au-dessus). Le centre de la carte correspond au centre galactique.

Author : Thierry Stolarczyk