SEARCH FOR PROMPT NEUTRINO EMISSION FROM GAMMA-RAY BURSTS WITH ICECUBE

/ Authors

I. C. M. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, T. Anderson, C. Arguelles, T. Arlen

and 292 more authors

J. Auffenberg, X. Bai, S. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. Beatty, J. Tjus, K. Becker, S. Benzvi, P. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. Boersma, C. Bohm, F. Bos, D. Bose, S. Boser, O. Botner, L. Brayeur, H. Bretz, A. Brown, N. Buzinsky, J. Casey, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, B. Christy, K. Clark, L. Classen, F. Clevermann, S. Coenders, D. Cowen, A. H. C. Silva, J. Daughhetee, J. Davis, M. Day, J. Andr'e, C. Clercq, S. Ridder, P. Desiati, K. D. Vries, M. With, T. DeYoung, J. C. D'iaz-V'elez, M. Dunkman, R. Eagan, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, J. Eisch, S. Euler, P. Evenson, O. Fadiran, A. Fazely, A. Fedynitch, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, T. Fischer-Wasels, S. Flis, K. Frantzen, T. Fuchs, T. Gaisser, R. Gaior, J. Gallagher, L. Gerhardt, D. Gier, L. Gladstone, T. Glusenkamp, A. Goldschmidt, G. Golup, J. G. Gonzalez, J. Goodman, D. G'ora, D. Grant, P. Gretskov, J. Groh, A. Groß, C. Ha, C. Haack, A. H. Ismail, P. Hallen, A. Hallgren, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, D. Heinen, K. Helbing, R. Hellauer, D. Hellwig, S. Hickford, G. Hill, K. Hoffman, R. Hoffmann, A. Homeier, K. Hoshina, F. Huang, W. Huelsnitz, P. Hulth, K. Hultqvist, A. Ishihara, E. Jacobi, J. Jacobsen, G. Japaridze, K. Jero, O. Jlelati, M. Jurkovič, B. Kaminsky, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, M. Kauer, A. Keivani, J. Kelley, A. Kheirandish, J. Kiryluk, J. Klas, S. Klein, J. Kohne, G. Kohnen, H. Kolanoski, A. Koob, L. Kopke, C. Kopper, S. Kopper, D. Koskinen, M. Kowalski, A. Kriesten, K. Krings, G. Kroll, M. Kroll, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, J. Lanfranchi, D. T. Larsen, M. Larson, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, J. Lunemann, J. Madsen, G. Maggi, R. Maruyama, K. Mase, H. Matis, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, A. Meli, T. Meures, S. Miarecki, E. Middell, E. Middlemas, N. Milke, J. Miller, L. Mohrmann, T. Montaruli, R. Morse, R. Nahnhauer, U. Naumann, H. Niederhausen, S. Nowicki, D. Nygren, A. Obertacke, S. Odrowski, A. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, T. Palczewski, L. Paul, O. Penek, J. Pepper, C. Heros, C. Pfendner, D. Pieloth, E. Pinat, J. Posselt, P. Price, G. Przybylski, J. Putz, M. Quinnan, L. Radel, M. Rameez, K. Rawlins, P. Redl, I. Rees, R. Reimann, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, J. Rodrigues, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, S. M. Saba, H. Sander, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, K. Schatto, F. Scheriau, T. Schmidt, M. Schmitz, S. Schoenen, S. Schoneberg, A. Schonwald, A. Schukraft, L. Schulte, O. Schulz, D. Seckel, Y. Sestayo, S. Seunarine, R. Shanidze, M. Smith, D. Soldin, G. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, N. Stanisha, Alexander Stasik, T. Stezelberger, R. Stokstad, A. Stossl, E. Strahler, R. Strom, N. Strotjohann, G. Sullivan, H. Taavola, I. Taboada, A. Tamburro, A. Tepe, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tevsi'c, S. Tilav, P. Toale, M. Tobin, D. Tosi, M. Tselengidou, E. Unger, M. Usner, S. Vallecorsa, N. Eijndhoven, J. Vandenbroucke, J. Santen, S. Vanheule, M. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, C. Walck, M. Wallraff, C. Weaver, M. Wellons, C. Wendt, S. Westerhoff, B. Whelan, N. Whitehorn, C. Wichary, K. Wiebe, C. Wiebusch, D. Williams, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, D. Xu, X. Xu, Y. Xu, J. Yáñez, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky, J. Ziemann, M. Zoll

/ Abstract

We present constraints derived from a search of four years of IceCube data for a prompt neutrino flux from gamma-ray bursts (GRBs). A single low-significance neutrino, compatible with the atmospheric neutrino background, was found in coincidence with one of the 506 observed bursts. Although GRBs have been proposed as candidate sources for ultra-high-energy cosmic rays, our limits on the neutrino flux disfavor much of the parameter space for the latest models. We also find that no more than ∼1% of the recently observed astrophysical neutrino flux consists of prompt emission from GRBs that are potentially observable by existing satellites.

Journal: The Astrophysical Journal Letters

DOI: 10.1088/2041-8205/805/1/L5