Published 2023 | Version v1
Journal article Metadata-only

Limits on the nuclearite flux using the ANTARES neutrino telescope

Albert, A.
Alves, S.
André, M.
Ardid, M.
Ardid, S.
Aubert, J.-J.
Aublin, J.
Baret, B.
Basa, S.
Belhorma, B.
Bendahman, M.
Benfenati, F.
Bertin, V.
Biagi, S.
Bissinger, M.
Boumaaza, J.
Bouta, M.
Bouwhuis, M.C.
Brânzaş, H.
Bruijn, R.
Brunner, J.
Busto, J.
Caiffi, B.
Calvo, D.
Capone, A.
Caramete, L.
Carr, J.
Carretero, V.
Celli, S.
Chabab, M.
Chau, T.N.
Cherkaoui El Moursli, R.
Chiarusi, T.
Circella, M.
Coelho, J.A.B.
Coleiro, A.
Coniglione, R.
Coyle, P.
Creusot, A.
Díaz, A.F.
de Wasseige, G.
de Martino, B.
Distefano, C.
Di Palma, I.
Domi, A.
Donzaud, C.
Dornic, D.
Drouhin, D.
Eberl, T.
van Eeden, T.
van Eijk, D.
Khayati, N. El
Enzenhöfer, A.
Fermani, P.
Ferrara, G.
Filippini, F.
Fusco, L.
García, J.
Gay, P.
Glotin, H.
Gozzini, R.
Ruiz, R. Gracia
Graf, K.
Guidi, C.
Hallmann, S.
van Haren, H.
Heijboer, A.J.
Hello, Y.
Hernández-Rey, J.J.
Hößl, J.
Hofestädt, J.
Huang, F.
Illuminati, G.
James, C.W.
Jisse-Jung, B.
de Jong, M.
de Jong, P.
Kadler, M.
Kalekin, O.
Katz, U.
Kouchner, A.
Kreykenbohm, I.
Kulikovskiy, V.
Lahmann, R.
Lamoureux, M.
Breton, R. Le
Lefèvre, D.
Leonora, E.
Levi, G.
Stum, S. Le
Lopez-Coto, D.
Loucatos, S.
Maderer, L.
Manczak, J.
Marcelin, M.
Margiotta, A.
Marinelli, A.
Martínez-Mora, J.A.
Melis, K.
Migliozzi, P.
Moussa, A.
Muller, R.
Nauta, L.
Navas, S.
Nezri, E.
Fearraigh, B.Ó.
Păun, A.
Păvălaş, G.E.
Pellegrino, C.
Perrin-Terrin, M.
Pestel, V.
Piattelli, P.
Pieterse, C.
Poirè, C.
Popa, V.
Pradier, T.
Randazzo, N.
Real, D.
Reck, S.
Riccobene, G.
Romanov, A.
Sánchez-Losa, A.
Salesa Greus, F.
Samtleben, D.F. E.
Sanguineti, M.
Sapienza, P.
Schnabel, J.
Schumann, J.
Schüssler, F.
Seneca, J.
Spurio, M.
Stolarczyk, Th.
Taiuti, M.
Tayalati, Y.
Tingay, S.J.
Vallage, B.
van Elewyck, V.
Versari, F.
Viola, S.
Vivolo, D.
Wilms, J.
Zavatarelli, S.
Zegarelli, A.
Zornoza, J.D.
Zúñiga, J.
Others:
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) ; Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies (GRPHE) ; Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut Universitaire de Technologie de Colmar
Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Laboratoire de Physique de Clermont (LPC) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)
Laboratoire d'Informatique et Systèmes (LIS) ; Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géoazur (GEOAZUR 7329) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Institut Universitaire de France (IUF) ; Ministère de l'Education nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)
ANTARES

Description

In this work, a search for nuclearites of strange quark matter by using nine years of ANTARES data taken in the period 2009-2017 is presented. The passage through matter of these particles is simulated %according to the model of de R\'{u}jula and Glashow taking into account a detailed description of the detector response to nuclearites and of the data acquisition conditions. A down-going flux of cosmic nuclearites with Galactic velocities ($\beta = 10^{-3}$) was considered for this study. The mass threshold for detecting these particles at the detector level is \mbox{ $4 \times 10^{13}$ GeV/c$^{2}$}. Upper limits on the nuclearite flux for masses up to $10^{17}$ GeV/c$^{2}$ at the level of $\sim 5 \times 10^{-17}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$ sr$^{-1}$ are obtained. These are the first upper limits on nuclearites established with a neutrino telescope and the most stringent ever set for Galactic velocities.

Abstract

International audience

Additional details

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Created:
February 22, 2023
Modified:
November 29, 2023