Observation of high-energy neutrinos from the Galactic plane

R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, J. M. Alameddine, A. A. Alves, N. M. Amin, K. Andeen, T. Anderson, G. Anton, C. Argelles, Y. Ashida, S. Athanasiadou, S. Axani, X. Bai, V. A. Balagopal, S. W. Barwick, V. BasuS. Baur, R. Bay, J. J. Beatty, K. H. Becker, J. Becker Tjus, J. Beise, C. Bellenghi, S. Benda, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, M. Boddenberg, F. Bontempo, J. Y. Book, J. Borowka, S. Bser, O. Botner, J. Bttcher, E. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, B. Brinson, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, R. T. Burley, R. S. Busse, M. A. Campana, E. G. Carnie-Bronca, C. Chen, Z. Chen, D. Chirkin, K. Choi, B. A. Clark, K. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, A. Connolly, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, C. Dappen, P. Dave, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, D. Delgado Lpez, H. Dembinski, K. Deoskar, A. Desai, P. Desiati, K. D. De Vries, G. De Wasseige, T. DeYoung, A. Diaz, J. C. Daz-Vlez, M. Dittmer, H. Dujmovic, M. Dunkman, M. A. DuVernois, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, H. Erpenbeck, J. Evans, P. A. Evenson, K. L. Fan, A. R. Fazely, A. Fedynitch, N. Feigl, S. Fiedlschuster, A. T. Fienberg, C. Finley, L. Fischer, D. Fox, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, P. Frst, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, A. Garcia, S. Garrappa, L. Gerhardt, A. Ghadimi, C. Glaser, T. Glauch, T. Glsenkamp, N. Goehlke, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, S. Goswami, D. Grant, T. Grgoire, S. Griswold, C. Gnther, P. Gutjahr, C. Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, M. Ha Minh, K. Hanson, J. Hardin, A. A. Harnisch, A. Haungs, K. Helbing, F. Henningsen, E. C. Hettinger, S. Hickford, J. Hignight, C. Hill, G. C. Hill, K. D. Hoffman, K. Hoshina, W. Hou, F. Huang, M. Huber, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hnnefeld, R. Hussain, K. Hymon, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, M. Jansson, G. S. Japaridze, M. Jeong, M. Jin, B. J.P. Jones, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, L. Kardum, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, M. Kellermann, J. L. Kelley, A. Kheirandish, K. Kin, J. Kiryluk, S. R. Klein, A. Kochocki, R. Koirala, H. Kolanoski, T. Kontrimas, L. Kpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, P. Koundal, M. Kovacevich, M. Kowalski, T. Kozynets, E. Krupczak, E. Kun, N. Kurahashi, N. Lad, C. Lagunas Gualda, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, J. W. Lee, K. Leonard, A. Leszczyska, Y. Li, M. Lincetto, Q. R. Liu, M. Liubarska, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, A. Ludwig, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, K. B.M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, I. C. Mari, I. Martinez-Soler, R. Maruyama, S. McCarthy, T. McElroy, F. McNally, J. V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, Y. Merckx, J. Micallef, D. Mockler, T. Montaruli, R. W. Moore, K. Morik, R. Morse, M. Moulai, T. Mukherjee, R. Naab, R. Nagai, R. Nahnhauer, U. Naumann, J. Necker, L. V. Nguyen, H. Niederhausen, M. U. Nisa, S. C. Nowicki, D. Nygren, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, B. Oeyen, A. Olivas, E. O'Sullivan, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, G. K. Parker, E. N. Paudel, L. Paul, C. Prez De Los Heros, L. Peters, J. Peterson, S. Philippen, S. Pieper, A. Pizzuto, M. Plum, Y. Popovych, A. Porcelli, M. Prado Rodriguez, B. Pries, G. T. Przybylski, C. Raab, J. Rack-Helleis, A. Raissi, M. Rameez, K. Rawlins, I. C. Rea, Z. Rechav, A. Rehman, P. Reichherzer, R. Reimann, G. Renzi, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, E. J. Roberts, S. Robertson, G. Roellinghoff, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, I. Safa, J. Saffer, D. Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, M. Santander, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, F. G. Schrder, L. Schumacher, G. Schwefer, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, A. Sharma, S. Shefali, N. Shimizu, M. Silva, B. Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, A. Sogaard, D. Soldin, C. Spannfellner, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, J. Stettner, T. Stezelberger, B. Stokstad, T. Strwald, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, J. Thwaites, S. Tilav, F. Tischbein, K. Tollefson, C. Tnnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, J. P. Twagirayezu, B. Ty, M. A. Unland Elorrieta, N. Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. Van Eijndhoven, D. Vannerom, J. Van Santen, J. Veitch-Michaelis, S. Verpoest, C. Walck, W. Wang, T. B. Watson, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, M. J. Weiss, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, N. Willey, D. R. Williams, M. Wolf, G. Wrede, J. Wulff, X. W. Xu, J. P. Yanez, E. Yildizci, S. Yoshida, S. Yu, T. Yuan, Z. Zhang, P. Zhelnin

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

36 Scopus citations

Abstract

The origin of high-energy cosmic rays, atomic nuclei that continuously impact Earth's atmosphere, is unknown. Because of deflection by interstellar magnetic fields, cosmic rays produced within the Milky Way arrive at Earth from random directions. However, cosmic rays interact with matter near their sources and during propagation, which produces high-energy neutrinos. We searched for neutrino emission using machine learning techniques applied to 10 years of data from the IceCube Neutrino Observatory. By comparing diffuse emission models to a background-only hypothesis, we identified neutrino emission from the Galactic plane at the 4.5s level of significance. The signal is consistent with diffuse emission of neutrinos from the Milky Way but could also arise from a population of unresolved point sources.

Original languageEnglish (US)
Pages (from-to)1338-1343
Number of pages6
JournalScience
Volume380
Issue number6652
DOIs
StatePublished - Jun 30 2023

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • General

Cite this