Suche nach kosmischen Neutrino-Punktquellen mit dem AMANDA Detektor Markus Ackermann Schule für Astroteilchenphysik Bärnfels, 08.05.04

Amundsen-Scott Südpol-Station Das Experiment ICECUBE Geographischer Südpol Dome AMANDA 1500 m Amundsen-Scott Südpol-Station 2000 m [not to scale]

Der AMANDA Detektor AMANDA-B10: 302 optische Module 10 strings ( seit 1997 ) AMANDA-II: 677 optische Module 19 strings ( seit 2000 ) Optisches Modul: 8’’ PMT druckfestes Glasgehäuse optische / elektrische Signalauslese SuperKamiokande

Detektion von m , Eis Wasser Absorptionslänge ~100 m ~ 50 m Streulänge ~ 20 m ~ 100 m Winkelauflösung ~ 2 deg < 0.5 deg s ( log E ) 0.4 0.4 (?) Rauschrate 1 kHz 60 kHz  15 m Spurrekonstruktion durch maximum-likelihood fits durch Messung von Ankunftszeit Amplitude von Cherenkov-Photonen Detektion von ne, nt :

Kosmische Neutrinopunktquellen Nachweis für hadronische Beschleunigung Ursprung der kosmischen Strahlung Mögliche Quellen: AGN, GRB, SNR, Microquasare p  γ Materiewolke Untergrund :  Atmosphärische Muonen ( ca. 2*109 / year ) Atmosphärische Neutrinos ( ca. 1000 / year )

Punktquellenanalyse mit AMANDA II ( 2000-2003 ) Weiterentwicklung der Analyse von 2000: ( in Zusammenarbeit mit E.Bernardini u. T.Hauschildt ) Verbesserte Fit-Algorithmen bessere Hintergrund-Separation Vereinfachte, parametrisierte Cuts einfachere Systematik Einheitliche Datenfilterung / Kalibration Kombination der Daten Optimierung auf beste Sensitivität für E-2-E-3 Neutrino-Spektra grössere Sensitivität für unterschiedliche Modelle

Datenfilterung und Cut-Optimierung Reduktion der Rohdaten auf Neutrino-Ereignisse Kombination der Datensätze verschiedener Jahre Eventauflösung L3, 106 ev / year Cut-Optimierung: In Deklinationsbändern Beste Sensitivität für verschiedene Signal-Spektra Parametrisierung zur möglichst optimalen Ereignis-Selektion in allen Signal-Modellen

Das 2000-2003 Neutrino Datensample DATA MC 2000 560 632 2001 799 771 2002 976 982 2003 1034 1052 TOTAL 3369 3438 3369 Ereignisse in 4 Jahren ( aus 8*109 getriggerten Ereignissen ) < 10 % Fake-Ereignisse 96 % der MC-Vorhersage für Atm-n ( 25 % Unsicherheit im primären Fluss )

Die Neutrino Himmelskarte 2 Suchmethoden: Liste von vordefinierten Neutrinoquellen-kandidaten Signifikanz-Karte des ganzen Himmels search bin Punktquelle: Ereignisüberschuss aus einer Himmelsrichtung Signifikanz: P(nsig,nbg)

1000 randomisierte Himmelskarten Die Signifikanzkarte Preliminary Maximale Signifikanz 3.4 s ~92% 1000 randomisierte Himmelskarten

Die Liste der Quellenkandidaten Preliminary grösster Ereigniss-überschuss nicht signifikant

Signifikanz der Quellenkandidaten Echte Quellenkandidaten Zufällig ausgewählte Quellenkandidaten

Resultate: Keine signifikante Neutrinoquelle am nördlichen Himmel gefunden Faktor 3.3 bessere Sensitivität als AMANDA 2000 Analyse Hohe Statistik von atmosphärischen Neutrinos

Ausblick Korrelation mit Gamma / Röntgen - Beobachtungen Mkn 421