KM3NeT/ARCA expectations in view of a novel multimessenger study of starburst galaxies

Antonio Marinelli , Antonio Ambrosone , Walid Idrissi Ibnsalih , M. Ageron (1) , Gennaro Miele , Pasquale Migliozzi , Ofelia Pisanti , S. Aiello , Ankur Sharma , A. Albert (2, 3) , M. Alshamsi (4) , S. Alves Garre , Z. Aly (1) , F. Ameli , M. Andre , G. Androulakis , M. Anghinolfi , M. Anguita , G. Anton , M. Ardid , S. Ardid , W. Assal (1) , J. Aublin (4) , C. Bagatelas , B. Baret (4) , S. Basegmez Du Pree , M. Bendahman (4) , F. Benfenati , E. Berbee , A.M. van den Berg , V. Bertin (1) , S. Beurthey (1) , V. van Beveren , S. Biagi , M. Billault (1) , M. Bissinger , M. Boettcher , M. Bou Cabo , J. Boumaaza , M. Bouta , C. Boutonnet (4) , G. Bouvet (5) , M. Bouwhuis , C. Bozza , H. Brânzaş , R. Bruijn , J. Brunner (1) , R. Bruno , E. Buis , R. Buompane , J. Busto (1) , B. Caiffi , L. Caillat (1) , D. Calvo , S. Campion , A. Capone , H. Carduner (5) , V. Carretero , P. Castaldi , S. Celli , R. Cereseto , M. Chabab , C. Champion (4) , N. Chau (4) , A. Chen , S. Cherubini , V. Chiarella , T. Chiarusi , M. Circella , R. Cocimano , J.A.B. Coelho (4) , A. Coleiro (4) , M. Colomer Molla (4) , S. Colonges (4) , R. Coniglione , A. Cosquer (1) , P. Coyle (1) , M. Cresta , A. Creusot (4) , A. Cruz , G. Cuttone , A. D’amico , R. Dallier (5) , B. de Martino (1) , M. De Palma , I. Di Palma , A.F. Díaz , D. Diego-Tortosa , C. Distefano , A. Domi , C. Donzaud (4) , D. Dornic (1) , M. Dörr , D. Drouhin (2, 3) , T. Eberl , A. Eddyamoui , T. van Eeden , D. van Eijk , I. El Bojaddaini , H. Eljarrari , D. Elsaesser , A. Enzenhöfer (1) , V. Espinosa , P. Fermani , G. Ferrara , M.D. Filipović , F. Filippini , J. Fransen , L.A. Fusco (1) , D. Gajanana , T. Gal , J. García Méndez , A. Garcia Soto , E. Garçon (1) , F. Garufi , C. Gatius , N. Geißelbrecht , L. Gialanella , E. Giorgio , S.R. Gozzini , R. Gracia , K. Graf , G. Grella , D. Guderian , C. Guidi , B. Guillon (6) , M. Gutiérrez , J. Haefner , S. Hallmann , H. Hamdaoui , H. van Haren , A. Heijboer , A. Hekalo , L. Hennig , S. Henry (1) , J.J. Hernández-Rey , J. Hofestädt , F. Huang (1) , W. Idrissi Ibnsalih , A. Ilioni (4) , G. Illuminati (4) , C.W. James , D. Janezashvili , P. Jansweijer , M. de Jong , P. de Jong , B.J. Jung , M. Kadler , P. Kalaczyński , O. Kalekin , U.F. Katz , F. Kayzel , P. Keller (1) , N.R. Khan Chowdhury , G. Kistauri , F. van der Knaap , P. Kooijman , A. Kouchner (4, 7) , M. Kreter , V. Kulikovskiy , M. Labalme (6) , P. Lagier (1) , R. Lahmann , P. Lamare (1) , M. Lamoureux (4) , G. Larosa , C. Lastoria (1) , J. Laurence (1) , A. Lazo , R. Le Breton (4) , E. Le Guirriec (1) , S. Le Stum (1) , G. Lehaut (6) , O. Leonardi , F. Leone , E. Leonora , C. Lerouvillois (1) , J. Lesrel (4) , N. Lessing , G. Levi , M. Lincetto (1) , M. Lindsey Clark (4) , T. Lipreau (5) , C. Llorens Alvarez , A. Lonardo , F. Longhitano , D. Lopez-Coto , N. Lumb (1) , L. Maderer (4) , J. Majumdar , J. Mańczak , A. Margiotta , A. Marini (1) , C. Markou , L. Martin (5) , J.A. Martínez-Mora , A. Martini , F. Marzaioli , S. Mastroianni , K.W. Melis , E. Migneco , P. Mijakowski , L.S. Miranda , C.M. Mollo , M. Mongelli , A. Moussa , R. Muller , P. Musico , M. Musumeci , L. Nauta , S. Navas , C.A. Nicolau , B. Nkosi , B.Ó. Fearraigh , M. O’sullivan , A. Orlando , G. Ottonello , S. Ottonello , J. Palacios González , G. Papalashvili , R. Papaleo , C. Pastore , A.M. Păun , G.E. Păvălaş , G. Pellegrini , C. Pellegrino , M. Perrin-Terrin (1) , V. Pestel , P. Piattelli , C. Pieterse , C. Poirè , V. Popa , T. Pradier (2) , F. Pratolongo , I. Probst , G. Pühlhofer , S. Pulvirenti , G. Quéméner (6) , N. Randazzo , A. Rapicavoli , S. Razzaque , D. Real , S. Reck , G. Riccobene , L. Rigalleau (5) , A. Romanov , A. Rovelli , J. Royon (1) , F. Salesa Greus , D.F.E. Samtleben , A. Sánchez Losa , M. Sanguineti , A. Santangelo , D. Santonocito , P. Sapienza , J. Schmelling , J. Schnabel , M.F. Schneider , J. Schumann , H.M. Schutte , J. Seneca , I. Sgura , R. Shanidze , A. Sinopoulou , B. Spisso , M. Spurio , D. Stavropoulos , J. Steijger , S.M. Stellacci , M. Taiuti , F. Tatone , Y. Tayalati , E. Tenllado , D. Tézier (1) , T. Thakore , S. Theraube (1) , H. Thiersen , P. Timmer , S. Tingay , S. Tsagkli , V. Tsourapis , E. Tzamariudaki , D. Tzanetatos , C. Valieri , V. van Elewyck (4, 7) , G. Vasileiadis (8) , F. Versari , S. Viola , D. Vivolo , G. de Wasseige (4) , J. Wilms , R. Wojaczyński , E. de Wolf , T. Yousfi , S. Zavatarelli , A. Zegarelli , D. Zito , J.D. Zornoza , J. Zúñiga , N. Zywucka

1 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
2 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
3 GRPHE - Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
4 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
5 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
6 LPCC - Laboratoire de physique corpusculaire de Caen
7 IUF - Institut universitaire de France
8 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier

Starburst galaxies (SBGs) and more in general star-forming galaxies represent a class of galaxies with a high star formation rate (up to 100M$_{⊙}$/year). Despite their low luminosity, they can be considered as guaranteed “factories” of high energy neutrinos, being “reservoirs” of accelerated cosmic rays and hosting a high density target gas in the central region. In this contribution we present a novel multimessenger study of these sources and the possibility of observing their neutrino signals with the KM3NeT/ARCA telescope. The differential sensitivity for different SBG scenarios is reported considering track-like neutrino events in the 100 GeV–100 PeV energy range.

Mots clés: Cherenkov detectors; Particle detectors; Simulation methods and programs; mass: solar; star: formation; neutrino: energy: high; density: high; target: density; gas: target; galaxy; messenger; acceleration; KM3NeT; cosmic radiation; sensitivity; particle source; central region

Domaines: Astrophysique [astro-ph]; Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]

Antonio Marinelli, Antonio Ambrosone, Walid Idrissi Ibnsalih, M. Ageron, Gennaro Miele, et al.. KM3NeT/ARCA expectations in view of a novel multimessenger study of starburst galaxies. 9th Very Large Volume Neutrino Telescopes Workshop 2021, May 2021, Valencia, Spain. pp.C12016, ⟨10.1088/1748-0221/16/12/C12016⟩. ⟨hal-03507503⟩