Joint constraints on Galactic diffuse neutrino emission from ANTARES and IceCube

A. Albert, M. André, M. Anghinolfi, M. Ardid, J. -J. Aubert, J. Aublin, T. Avgitas, B. Baret, J. Barrios-Martí, S. Basa, B. Belhorma, V. Bertin, S. Biagi, R. Bormuth, J. Boumaaza, S. Bourret, M. C. Bouwhuis, H. Brânzaş, R. Bruijn, J. Brunner, J. Busto, A. Capone, L. Caramete, J. Carr, S. Celli, M. Chabab, R. Cherkaoui El Moursli, T. Chiarusi, M. Circella, J. A. B. Coelho, A. Coleiro, M. Colomer, R. Coniglione, H. Costantini, P. Coyle, A. Creusot, A. F. Díaz, A. Deschamps, C. Distefano, I. Di Palma, A. Domi, C. Donzaud, D. Dornic, D. Drouhin, T. Eberl, I. El Bojaddaini, N. El Khayati, D. Elsässer, A. Enzenhöfer, A. Ettahiri, F. Fassi, I. Felis, P. Fermani, G. Ferrara, L. Fusco, P. Gay, H. Glotin, T. Grégoire, R. Gracia Ruiz, K. Graf, S. Hallmann, H. van Haren, A. J. Heijboer, Y. Hello, J. J. Hernández-Rey, J. Hößl, J. Hofestädt, G. Illuminati, C. W. James, M. de Jong, M. Jongen, M. Kadler, O. Kalekin, U. Katz, N. R. Khan-Chowdhury, A. Kouchner, M. Kreter, I. Kreykenbohm, V. Kulikovskiy, C. Lachaud, R. Lahmann, D. Lefèvre, E. Leonora, G. Levi, M. Lotze, S. Loucatos, M. Marcelin, A. Margiotta, A. Marinelli, J. A. Martínez-Mora, R. Mele, K. Melis, P. Migliozzi, A. Moussa, S. Navas, E. Nezri, A. Nuñez, M. Organokov, G. E. Păvălaş, C. Pellegrino, P. Piattelli, V. Popa, T. Pradier, L. Quinn, C. Racca, N. Randazzo, G. Riccobene, A. Sánchez-Losa, M. Saldaña, I. Salvadori, D. F. E. Samtleben, M. Sanguineti, P. Sapienza, F. Schüssler, M. Spurio, Th. Stolarczyk, M. Taiuti, Y. Tayalati, A. Trovato, B. Vallage, V. Van Elewyck, F. Versari, D. Vivolo, J. Wilms, D. Zaborov, J. D. Zornoza, J. Zúñiga, M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, I. Al Samarai, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, A. Barbano, J. P. Barron, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K. -H. Becker, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, S. Böser, O. Botner, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, M. Brenzke, H. -P. Bretz, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, R. S. Busse, T. Carver, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, M. Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, E. Jacobi, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, P. Kalaczynski, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, J. P. Koschinsky, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, S. Kunwar, N. Kurahashi, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, K. Leonard, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, J. Lünemann, W. Luszczak, J. Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, J. Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, M. Moulai, R. Nagai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O'Murchadha, E. O'Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, M. Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, S. Schöneberg, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, J. Soedingrekso, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, R. Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, T. Stuttard, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. A. Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. van Eijk, N. van Eijndhoven, S. Vanheule, J. van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, F. D. Wandler, N. Wandkowsky, T. B. Watson, A. Waza, C. Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, J. Werthebach, S. Westerhoff, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, G. Wrede, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, T. Yuan, D. Gaggero, D. Grasso

Published 2018-08-10Version 1

The existence of diffuse Galactic neutrino production is expected from cosmic ray interactions with Galactic gas and radiation fields. Thus, neutrinos are a unique messenger offering the opportunity to test the products of Galactic cosmic ray interactions up to energies of hundreds of TeV. Here we present a search for this production using ten years of ANTARES track and shower data, as well as seven years of IceCube track data. The data are combined into a joint likelihood test for neutrino emission according to the KRA$_\gamma$ model assuming a 5 PeV per nucleon Galactic cosmic ray cutoff. No significant excess is found. As a consequence, the limits presented in this work start constraining the model parameter space for Galactic cosmic ray production and transport.