THE DETECTION OF A SN IIn IN OPTICAL FOLLOW-UP OBSERVATIONS OF ICECUBE NEUTRINO EVENTS

Aartsen, M. G.; Abraham, K.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Altmann, D.; Anderson, T.; Archinger, M.; Arguelles, C.; Arlen, T. C.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Tjus, J. B.; Becker, K-H.; Beiser, E.; BenZvi, S.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bernhard, A.; Bessonu, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaueuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Boerner, M.; Bos, F.; Bose, D.; Boeser, S.; Botner, O.; Braun, J.; Brayeur, L.; Bretz, H. -. P.; Brown, A. M.; Buzinsky, N.; Casey, J.; Casier, M.; Cheung, E.; Chirkin, D.; Christov, A.; Christy, B.; Clark, K.; Classen, L.; Coenders, S.; Cowen, D. F.; Silva, A. H. C.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; Day, M.; de Andre, J. P. A. M.; De Clercq, C.; Dembinski, H.; De Ridder, S.; Desiati, P.; de Vries, K. D.; de Wasseige, G.; de With, M.; DeYoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eagan, R.; Eberhardt, B.; Ehrhardt, T.; Eichmann, B.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fahey, S.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Felde, J.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Flis, S.; Fuchs, T.; Glagla, M.; Gaisser, T. K.; Gator, R.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Ghorbani, K.; Gier, D.; Gladstone, L.; Gluesenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Golup, G.; Gonzalez, J. G.; Gora, D.; Grant, D.; Gretskov, P.; Groh, J. C.; Gross, A.; Ha, C.; Haack, C.; Ismail, A. H.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hansmann, B.; Hanson, K.; Hebecker, D.; Heereman, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hellwig, D.; Hickford, S.; Hignight, J.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Holzapfe, K.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huang, F.; Huber, M.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; In, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Japaridze, G. S.; Jero, K.; Jurkovic, M.; Kaminsky, B.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kauer, M.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kemp, J.; Kheirandish, A.; Kiryluk, J.; Klaes, J.; Klein, S. R.; Kohnen, G.; Koirala, R.; Kolanoski, H.; Konietz, R.; Koob, A.; Koepke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M; Krings, K.; Kroll, G.; Kroll, M.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Lanfranchi, J. L.; Larson, M. J.; Lesiak-Bzdak, M.; Leuermann, M.; Leuner, J.; Luenemann, J.; Madsen, J.; Maggi, G.; Mahn, K. B. M.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Maunu, R.; McNally, F.; Meagher, K.; Medici, M.; Meli, A.; Menne, T.; Merino, G.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E; Middlemas, E.; Miller, J.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Morse, R.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Niederhausen, H.; Nowicki, S. C.; Nygre, D. R.; Obertacke, A.; Olivas, A.; Omairat, A.; O'Murchadha, A.; Palczewski, T.; Pandya, H.; Paul, L.; Pepper, J. A.; de los Heros, C. P.; Pfendner, C.; Pieloth, D.; Pinat, E.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Puetz, J; Quinnan, M; Raedel, L.; Rameez, M.; Rawlins, K.; Redl, P.; Reimann, R.; Relich, M.; Resconi, E; Rhode, W.; Richman, M; Richter, S; Riedel, B.; Robertson, S.; Rongen, M.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ryckbosch, D.; Saba, S. M.; Sabbatini, L.; Sander, H-G.; Sandrock, A; Sandroos, J.; Sarkar, S; Schatto, K; Scheriau, F.; Schimp, M.; Schmidt, T.; Schmitz, M.; Schoenen, S.; Schoeneberg, S.; Schoenwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Seckel, D.; Seunarine, S.; Shanidze, R.; Smith, M. W. E.; Soldin, D.; Spiczak, G. M.; Ering, C.; Stahlberg, M.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stanisha, N. A.; Stasik, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stoessl, A.; Strahlers, E. A.; Strom, R.; Strotjohann, N. L.; Suwvan, G. W.; Sutherland, M.; Taavola, H.; Taboada, I.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Tesic, G.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Tobin, M. N.; Tosi, D.; Tselengidou, M.; Turcati, A.; Unger, E.; Usner, M.; Vallecorsa, S.; van Eundhoven, N.; Vandenbroucke, J.; van Santen, J.; Vanheule, S.; Veenkamp, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Wallraff, M.; Wandkowsky, N; Weaver, C.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Whitehorn, N.; Wichary, C.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Wille, L.; Williams, D. R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Xu, Y.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.; Zoll, M.; Ofek, E. O.; Kasliwal, M. M.; Nugent, P. E.; Arcavi, I.; Bloom, J. S.; Kulkarni, S. R.; Perley, D. A.; Barlow, T.; Horesh, A.; Gal-Yam, A.; Howell, D. A.; Dilday, B.; Evans, Philip Andrew; Kennea, J. A.; Burgett, W. S.; Chambers, K. C.; Kaiser, N.; Waters, C.; Flewelling, H.; Tonry, J. L.; Rest, A.; Smartt, J. S.

IceCubeSN.pdf (2.03 MB)

THE DETECTION OF A SN IIn IN OPTICAL FOLLOW-UP OBSERVATIONS OF ICECUBE NEUTRINO EVENTS

journal contribution

posted on 2015-12-09, 11:53 authored by M. G. Aartsen, K. Abraham, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, T. Anderson, M. Archinger, C. Arguelles, T. C. Arlen, J. Auffenberg, X. Bai, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. B. Tjus, K-H. Becker, E. Beiser, S. BenZvi, P. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Z. Bessonu, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaueuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, C. Bohm, M. Boerner, F. Bos, D. Bose, S. Boeser, O. Botner, J. Braun, L. Brayeur, H. -. P. Bretz, A. M. Brown, N. Buzinsky, J. Casey, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, B. Christy, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, D. F. Cowen, A. H. C. Silva, J. Daughhetee, J. C. Davis, M. Day, J. P. A. M. de Andre, C. De Clercq, H. Dembinski, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Diaz-Velez, J. P. Dumm, M. Dunkman, R. Eagan, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, S. Fahey, A. R. Fazely, A. Fedynitch, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, T. Fischer-Wasels, S. Flis, T. Fuchs, M. Glagla, T. K. Gaisser, R. Gator, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, D. Gier, L. Gladstone, T. Gluesenkamp, A. Goldschmidt, G. Golup, J. G. Gonzalez, D. Gora, D. Grant, P. Gretskov, J. C. Groh, A. Gross, C. Ha, C. Haack, A. H. Ismail, A. Hallgren, F. Halzen, B. Hansmann, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, D. Hellwig, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Holzapfe, A. Homeier, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, W. Huelsnitz, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. In, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, K. Jero, M. Jurkovic, B. Kaminsky, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, J. Kemp, A. Kheirandish, J. Kiryluk, J. Klaes, S. R. Klein, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, R. Konietz, A. Koob, L. Koepke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M Kowalski, K. Krings, G. Kroll, M. Kroll, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, J. Leuner, J. Luenemann, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, A. Meli, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, E Middell, E. Middlemas, J. Miller, L. Mohrmann, T. Montaruli, R. Morse, R. Nahnhauer, U. Naumann, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygre, A. Obertacke, A. Olivas, A. Omairat, A. O'Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, L. Paul, J. A. Pepper, C. P. de los Heros, C. Pfendner, D. Pieloth, E. Pinat, J. Posselt, P. B. Price, G. T. Przybylski, J Puetz, M Quinnan, L. Raedel, M. Rameez, K. Rawlins, P. Redl, R. Reimann, M. Relich, E Resconi, W. Rhode, M Richman, S Richter, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, S. M. Saba, L. Sabbatini, H-G. Sander, A Sandrock, J. Sandroos, S Sarkar, K Schatto, F. Scheriau, M. Schimp, T. Schmidt, M. Schmitz, S. Schoenen, S. Schoeneberg, A. Schoenwald, A. Schukraft, L. Schulte, D. Seckel, S. Seunarine, R. Shanidze, M. W. E. Smith, D. Soldin, G. M. Spiczak, C. Ering, M. Stahlberg, M. Stamatikos, T. Stanev, N. A. Stanisha, A. Stasik, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stoessl, E. A. Strahlers, R. Strom, N. L. Strotjohann, G. W. Suwvan, M. Sutherland, H. Taavola, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tesic, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, D. Tosi, M. Tselengidou, A. Turcati, E. Unger, M. Usner, S. Vallecorsa, N. van Eundhoven, J. Vandenbroucke, J. van Santen, S. Vanheule, J. Veenkamp, M. Vehring, M. Voge, M. Vraeghe, C. Walck, M. Wallraff, N Wandkowsky, C. Weaver, C. Wendt, S. Westerhoff, B. J. Whelan, N. Whitehorn, C. Wichary, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky, M. Zoll, E. O. Ofek, M. M. Kasliwal, P. E. Nugent, I. Arcavi, J. S. Bloom, S. R. Kulkarni, D. A. Perley, T. Barlow, A. Horesh, A. Gal-Yam, D. A. Howell, B. Dilday, Philip Andrew Evans, J. A. Kennea, W. S. Burgett, K. C. Chambers, N. Kaiser, C. Waters, H. Flewelling, J. L. Tonry, A. Rest, J. S. Smartt

The IceCube neutrino observatory pursues a follow-up program selecting interesting neutrino events in real-time and issuing alerts for electromagnetic follow-up observations. In 2012 March, the most significant neutrino alert during the first three years of operation was issued by IceCube. In the follow-up observations performed by the Palomar Transient Factory (PTF), a Type IIn supernova (SN IIn) PTF12csy was found 0fdg2 away from the neutrino alert direction, with an error radius of 0fdg54. It has a redshift of z = 0.0684, corresponding to a luminosity distance of about 300 Mpc and the Pan-STARRS1 survey shows that its explosion time was at least 158 days (in host galaxy rest frame) before the neutrino alert, so that a causal connection is unlikely. The a posteriori significance of the chance detection of both the neutrinos and the SN at any epoch is 2.2σ within IceCube's 2011/12 data acquisition season. Also, a complementary neutrino analysis reveals no long-term signal over the course of one year. Therefore, we consider the SN detection coincidental and the neutrinos uncorrelated to the SN. However, the SN is unusual and interesting by itself: it is luminous and energetic, bearing strong resemblance to the SN IIn 2010jl, and shows signs of interaction of the SN ejecta with a dense circumstellar medium. High-energy neutrino emission is expected in models of diffusive shock acceleration, but at a low, non-detectable level for this specific SN. In this paper, we describe the SN PTF12csy and present both the neutrino and electromagnetic data, as well as their analysis.

History

Citation

Astrophysical Journal, 2015, 811 (1), 52

Author affiliation

/Organisation/COLLEGE OF SCIENCE AND ENGINEERING/Department of Physics and Astronomy

Version

VoR (Version of Record)

Published in

Astrophysical Journal

Publisher

IOP Publishing, American Astronomical Society

issn

0004-637X

eissn

1538-4357

Acceptance date

2015-08-15

Copyright date

2015

Available date

2015-12-09

Publisher DOI

https://doi.org/10.1088/0004-637X/811/1/52

Publisher version

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/811/1/52

Language

en

Administrator link

https://leicester.figshare.com/account/articles/10168505

Usage metrics

Keywords

Science & Technology Physical Sciences Astronomy & Astrophysics circumstellar matter galaxies: dwarf neutrinos shock waves supernovae: individual (PTF12csy, SN 2010jl)DIGITAL SKY SURVEY HIGH-ENERGY NEUTRINOS GAMMA-RAY BURSTS EXTREMELY LUMINOUS SUPERNOVA CORE-COLLAPSE SUPERNOVAE SDSS-III LIGHT CURVES PAN-STARRS TELESCOPE EMISSION

Licence

Exports

RefWorks

BibTeX

Ref. manager

Endnote

DataCite

NLM

DC

THE DETECTION OF A SN IIn IN OPTICAL FOLLOW-UP OBSERVATIONS OF ICECUBE NEUTRINO EVENTS

History

Citation

Author affiliation

Version

Published in

Publisher

issn

eissn

Acceptance date

Copyright date

Available date

Publisher DOI

Publisher version

Language

Administrator link

Usage metrics

Categories

Keywords

Licence

Exports