Implementation and first results of the KM3NeT real-time core-collapse supernova neutrino search

S. Aiello; A. Albert; M. Alshamsi; S. Alves Garre; Z. Aly; A. Ambrosone; F. Ameli; M. Andre; G. Androulakis; M. Anghinolfi; M. Anguita; M. Ardid; S. Ardid; J. Aublin; C. Bagatelas; B. Baret; S. Basegmez Du Pree; M. Bendahman; F. Benfenati; E. Berbee; A. Berg; V. Bertin; S. Biagi; M. Boettcher; M. Bou Cabo; J. Boumaaza; M. Bouta; M. Bouwhuis; C. Bozza; H. Brânzaş; R. Bruijn; J. Brunner; R. Bruno; E. Buis; R. Buompane; J. Busto; B. Caiffi; D. Calvo; S. Campion; A. Capone; V. Carretero; P. Castaldi; S. Celli; M. Chabab; N. Chau; A. Chen; S. Cherubini; V. Chiarella; T. Chiarusi; M. Circella; R. Cocimano; J. Coelho; A. Coleiro; M. Colomer Molla; R. Coniglione; P. Coyle; A. Creusot; A. Cruz; G. Cuttone; R. Dallier; B. de Martino; I. Di Palma; A. Díaz; D. Diego-Tortosa; C. Distefano; A. Domi; C. Donzaud; D. Dornic; M. Dörr; D. Drouhin; T. Eberl; A. Eddyamoui; T. Van Eeden; D. Van Eijk; I. El Bojaddaini; S. El Hedri; A. Enzenhöfer; V. Espinosa; P. Fermani; G. Ferrara; M. Filipović; F. Filippini; L. Fusco; T. Gal; J. García Méndez; A. Garcia Soto; F. Garufi; Y. Gatelet; C. Gatius Oliver; N. Geißelbrecht; L. Gialanella; E. Giorgio; S. Gozzini; R. Gracia; K. Graf; G. Grella; D. Guderian; C. Guidi; B. Guillon; M. Gutiérrez; J. Haefner; S. Hallmann; H. Hamdaoui; H. Van Haren; A. Heijboer; A. Hekalo; L. Hennig; J. Hernández-Rey; J. Hofestädt; F. Huang; W. Idrissi Ibnsalih; G. Illuminati; C. James; D. Janezashvili; M. de Jong; P. de Jong; B. Jung; P. Kalaczyński; O. Kalekin; U. Katz; N. Chowdhury; G. Kistauri; F. van Der Knaap; P. Kooijman; A. Kouchner; V. Kulikovskiy; M. Labalme; R. Lahmann; M. Lamoureux; G. Larosa; C. Lastoria; A. Lazo; R. Le Breton; S. Le Stum; G. Lehaut; O. Leonardi; F. Leone; E. Leonora; N. Lessing; G. Levi; M. Lincetto; M. Lindsey Clark; T. Lipreau; C. Llorens Alvarez; F. Longhitano; D. Lopez-Coto; L. Maderer; J. Majumdar; J. Mańczak; A. Margiotta; A. Marinelli; C. Markou; L. Martin; J. Martínez-Mora; A. Martini; F. Marzaioli; S. Mastroianni; K. Melis; G. Miele; P. Migliozzi; E. Migneco; P. Mijakowski; L. Miranda; C. Mollo; M. Moser; A. Moussa; R. Muller; M. Musumeci; L. Nauta; S. Navas; C. Nicolau; B. Nkosi; B. Ó Fearraigh; M. O’sullivan; M. Organokov; A. Orlando; J. Palacios González; G. Papalashvili; R. Papaleo; A. Păun; G. Păvălaş; C. Pellegrino; M. Perrin-Terrin; V. Pestel; P. Piattelli; C. Pieterse; O. Pisanti; C. Poirè; V. Popa; T. Pradier; I. Probst; S. Pulvirenti; G. Quéméner; N. Randazzo; S. Razzaque; D. Real; S. Reck; G. Riccobene; A. Romanov; A. Rovelli; F. Salesa Greus; D. Samtleben; A. Sánchez Losa; M. Sanguineti; D. Santonocito; P. Sapienza; J. Schnabel; M. Schneider; J. Schumann; H. Schutte; J. Seneca; I. Sgura; R. Shanidze; A. Sharma; A. Sinopoulou; B. Spisso; M. Spurio; D. Stavropoulos; S. Stellacci; M. Taiuti; Y. Tayalati; H. Thiersen; S. Tingay; S. Tsagkli; V. Tsourapis; E. Tzamariudaki; D. Tzanetatos; V. Van Elewyck; G. Vannoye; G. Vasileiadis; F. Versari; S. Viola; D. Vivolo; G. de Wasseige; J. Wilms; R. Wojaczyński; E. de Wolf; T. Yousfi; S. Zavatarelli; A. Zegarelli; D. Zito; J. Zornoza; J. Zúñiga; N. Zywucka

doi:10.1140/epjc/s10052-022-10137-y

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Implementation and first results of the KM3NeT real-time core-collapse supernova neutrino search

Journal article

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Peer reviewed

Implementation and first results of the KM3NeT real-time core-collapse supernova neutrino search

S. Aiello, A. Albert, M. Alshamsi, S. Alves Garre, Z. Aly, A. Ambrosone, F. Ameli, M. Andre, G. Androulakis, M. Anghinolfi, …

European Physical Journal C: Particles and Fields, Vol.82(4)

04/2022

DOI: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10137-y

Abstract

neutrino telescopes

supernova neutrinos

core-collapse supernova

The KM3NeT research infrastructure is unconstruction in the Mediterranean Sea. KM3NeT will study atmospheric and astrophysical neutrinos with two multi-purpose neutrino detectors, ARCA and ORCA, primarily aimed at GeV–PeV neutrinos. Thanks to the multi-photomultiplier tube design of the digital optical modules, KM3NeT is capable of detecting the neutrino burst from a Galactic or near-Galactic core-collapse supernova. This potential is already exploitable with the first detection units deployed in the sea. This paper describes the real-time implementation of the supernova neutrino search, operating on the two KM3NeT detectors since the first months of 2019. A quasi-online astronomy analysis is introduced to study the time profile of the detected neutrinos for especially significant events. The mechanism of generation and distribution of alerts, as well as the integration into the SNEWS and SNEWS 2.0 global alert systems, are described. The approach for the follow-up of external alerts with a search for a neutrino excess in the archival data is defined. Finally, an overview of the current detector capabilities and a report after the first two years of operation are given.

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Title: Implementation and first results of the KM3NeT real-time core-collapse supernova neutrino search
Creators - without role: S. Aiello - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
A. Albert - Université de Strasbourg
M. Alshamsi - Université Paris Cité
S. Alves Garre
Z. Aly - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Ambrosone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
F. Ameli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
M. Andre - Cidete
G. Androulakis - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
M. Anghinolfi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
M. Anguita - Universidad de Granada
M. Ardid - Universitat Politècnica de València
S. Ardid - Universitat Politècnica de València
J. Aublin - Université Paris Cité
C. Bagatelas - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
B. Baret - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
S. Basegmez Du Pree
M. Bendahman - Centre National de la Recherche Scientifique
F. Benfenati - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
E. Berbee - National Institute for Subatomic Physics
A. Berg
V. Bertin - Centre National de la Recherche Scientifique
S. Biagi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M. Boettcher - North-West University
M. Bou Cabo
J. Boumaaza - Mohammed V University
M. Bouta - Mohamed I University
M. Bouwhuis - National Institute for Subatomic Physics
C. Bozza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Gruppo Collegato di Salerno
H. Brânzaş - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
R. Bruijn - National Institute for Subatomic Physics
J. Brunner - Aix-Marseille Université
R. Bruno - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
E. Buis - Netherlands Organisation for Applied Scientific Research
R. Buompane - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
J. Busto - Centre National de la Recherche Scientifique
B. Caiffi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
D. Calvo - Universitat de València
S. Campion - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
A. Capone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
V. Carretero - Instituto de Física Corpuscular
P. Castaldi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
S. Celli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
M. Chabab - Cadi Ayyad University
N. Chau - AstroParticule et Cosmologie
A. Chen - University of the Witwatersrand
S. Cherubini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
V. Chiarella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati
T. Chiarusi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M. Circella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R. Cocimano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Coelho - AstroParticule et Cosmologie
A. Coleiro - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
M. Colomer Molla - Instituto de Física Corpuscular
R. Coniglione - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P. Coyle - Aix-Marseille Université
A. Creusot - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A. Cruz - International Centre for Radio Astronomy Research
G. Cuttone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
R. Dallier - Nantes Université
B. de Martino - Aix-Marseille Université
I. Di Palma
A. Díaz - Universidad de Granada
D. Diego-Tortosa - Universitat Politècnica de València
C. Distefano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
A. Domi - National Institute for Subatomic Physics
C. Donzaud - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
D. Dornic - Aix-Marseille Université
M. Dörr - University of Würzburg
D. Drouhin - Université de Strasbourg
T. Eberl - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A. Eddyamoui - Mohammed V University
T. Van Eeden
D. Van Eijk
I. El Bojaddaini
S. El Hedri - AstroParticule et Cosmologie
A. Enzenhöfer - Aix-Marseille Université
V. Espinosa - Universitat Politècnica de València
P. Fermani - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
G. Ferrara - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M. Filipović - Western Sydney University
F. Filippini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
L. Fusco - Centre National de la Recherche Scientifique
T. Gal - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. García Méndez - Universitat Politècnica de València
A. Garcia Soto
F. Garufi
Y. Gatelet - Université Paris Cité
C. Gatius Oliver - National Institute for Subatomic Physics
N. Geißelbrecht - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
L. Gialanella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
E. Giorgio - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
S. Gozzini - Instituto de Física Corpuscular
R. Gracia - National Institute for Subatomic Physics
K. Graf - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
G. Grella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Gruppo Collegato di Salerno
D. Guderian - University of Münster
C. Guidi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
B. Guillon - École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen
M. Gutiérrez - Universidad de Granada
J. Haefner - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
S. Hallmann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
H. Hamdaoui - Mohammed V University
H. Van Haren
A. Heijboer - National Institute for Subatomic Physics
A. Hekalo - Fischer
L. Hennig - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. Hernández-Rey
J. Hofestädt - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
F. Huang - Centre National de la Recherche Scientifique
W. Idrissi Ibnsalih - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
G. Illuminati - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
C. James - International Centre for Radio Astronomy Research
D. Janezashvili - Tbilisi State University
M. de Jong - National Institute for Subatomic Physics
P. de Jong - National Institute for Subatomic Physics
B. Jung - National Institute for Subatomic Physics
P. Kalaczyński - National Centre for Nuclear Research
O. Kalekin - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
U. Katz - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
N. Chowdhury
G. Kistauri - Tbilisi State University
F. van Der Knaap
P. Kooijman - University of Amsterdam
A. Kouchner - Université Paris Cité
V. Kulikovskiy - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
M. Labalme - École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen
R. Lahmann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Lamoureux - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
G. Larosa - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C. Lastoria - Aix-Marseille Université
A. Lazo - Instituto de Física Corpuscular
R. Le Breton - AstroParticule et Cosmologie
S. Le Stum - Centre de physique des particules de Marseille
G. Lehaut - Normandie Université
O. Leonardi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
F. Leone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
E. Leonora - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
N. Lessing - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
G. Levi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M. Lincetto - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Lindsey Clark - AstroParticule et Cosmologie
T. Lipreau - Nantes Université
C. Llorens Alvarez
F. Longhitano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
D. Lopez-Coto - Universidad de Granada
L. Maderer - Université Paris Cité
J. Majumdar - National Institute for Subatomic Physics
J. Mańczak - Universitat de València
A. Margiotta - University of Bologna
A. Marinelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
C. Markou - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
L. Martin - Centre National de la Recherche Scientifique
J. Martínez-Mora - Universitat Politècnica de València
A. Martini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati
F. Marzaioli - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
S. Mastroianni - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
K. Melis - National Institute for Subatomic Physics
G. Miele
P. Migliozzi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
E. Migneco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P. Mijakowski - National Centre for Nuclear Research
L. Miranda - University of Johannesburg
C. Mollo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
M. Moser - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A. Moussa - Mohamed I University
R. Muller - National Institute for Subatomic Physics
M. Musumeci - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
L. Nauta - National Institute for Subatomic Physics
S. Navas - Universidad de Granada
C. Nicolau - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
B. Nkosi - University of the Witwatersrand
B. Ó Fearraigh - University of Amsterdam
M. O’sullivan - Curtin University
M. Organokov - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Orlando - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Palacios González - Instituto de Física Corpuscular
G. Papalashvili - Tbilisi State University
R. Papaleo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
A. Păun - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
G. Păvălaş - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
C. Pellegrino - University of Bologna
M. Perrin-Terrin - Aix-Marseille Université
V. Pestel - National Institute for Subatomic Physics
P. Piattelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C. Pieterse - Universitat de València
O. Pisanti
C. Poirè - Universitat Politècnica de València
V. Popa - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
T. Pradier - Université de Strasbourg
I. Probst - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
S. Pulvirenti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
G. Quéméner - Université de Caen Normandie
N. Randazzo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
S. Razzaque - University of Johannesburg
D. Real - Instituto de Física Corpuscular
S. Reck - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
G. Riccobene - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
A. Romanov - University of Genoa
A. Rovelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
F. Salesa Greus - Universitat de València
D. Samtleben
A. Sánchez Losa
M. Sanguineti - University of Genoa
D. Santonocito - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P. Sapienza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Schnabel - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Schneider - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. Schumann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
H. Schutte - North-West University
J. Seneca - National Institute for Subatomic Physics
I. Sgura - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R. Shanidze - Tbilisi State University
A. Sharma - University of Pisa
A. Sinopoulou - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
B. Spisso - University of Salerno
M. Spurio - University of Bologna
D. Stavropoulos - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
S. Stellacci - University of Salerno
M. Taiuti - University of Genoa
Y. Tayalati - Mohammed V University
H. Thiersen - North-West University
S. Tingay - International Centre for Radio Astronomy Research
S. Tsagkli - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
V. Tsourapis - Institute of Nuclear and Particle Physics
E. Tzamariudaki - Institute of Nuclear and Particle Physics
D. Tzanetatos - Institute of Nuclear and Particle Physics
V. Van Elewyck - AstroParticule et Cosmologie
G. Vannoye - Aix-Marseille Université
G. Vasileiadis - Université de Montpellier, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
F. Versari - University of Bologna
S. Viola - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
D. Vivolo - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
G. de Wasseige - Université Paris Cité
J. Wilms - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
R. Wojaczyński - National Centre for Nuclear Research
E. de Wolf - University of Amsterdam
T. Yousfi - Mohamed I University
S. Zavatarelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
A. Zegarelli - Sapienza University of Rome
D. Zito - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Zornoza - Universitat de València
J. Zúñiga - Instituto de Física Corpuscular
N. Zywucka - North-West University
Publication Details: European Physical Journal C: Particles and Fields, Vol.82(4)
Identifiers: 9934107209311
Academic Unit: Laboratoire Univers et Particules de Montpellier - LUPM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-03715679