Measurement of atmospheric neutrino oscillations with icecube

Aartsen, M. G.; Abbasi, R.; Abdou, Y.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Altmann, D.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Becker Tjus, J.; Becker, K. -H.; Bell, M.; Benabderrahmane, M. L.; Benzvi, S.; Berdermann, J.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bernhard, A.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohaichuk, S.; Bohm, C.; Bose, D.; Boser, S.; Botner, O.; Brayeur, L.; Bretz, H. -P.; Brown, A. M.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Carson, M.; Casey, J.; Casier, M.; Chirkin, D.; Christov, A.; Christy, B.; Clark, K.; Clevermann, F.; Coenders, S.; Cohen, S.; Cowen, D. F.; Cruz Silva, A. H.; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; De Ridder, S.; Desiati, P.; De With, M.; Deyoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dunkman, M.; Eagan, R.; Eberhardt, B.; Eisch, J.; Ellsworth, R. W.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Flis, S.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Frantzen, K.; Fuchs, T.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Glusenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Golup, G.; Gonzalez, J. G.; Goodman, J. A.; Gora, D.; Grandmont, D. T.; Grant, D.; Gross, A.; Ha, C.; Haj Ismail, A.; Hallen, P.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hanson, K.; Heereman, D.; Heinen, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Jacobsen, J.; Jagielski, K.; Japaridze, G. S.; Jero, K.; Jlelati, O.; Kaminsky, B.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kelley, J. L.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Klas, J.; Klein, S. R.; Kohne, J. -H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Kopke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krasberg, M.; Krings, K.; Kroll, G.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lesiak-Bzdak, M.; Leuermann, M.; Leute, J.; Lunemann, J.; Madsen, J.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; Mcnally, F.; Meagher, K.; Merck, M.; Meszaros, P.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Morse, R.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Niederhausen, H.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke, A.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Palazzo, A.; Paul, L.; Pepper, J. A.; Perez De Los Heros, C.; Pfendner, C.; Pieloth, D.; Pinat, E.; Pirk, N.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Radel, L.; Rameez, M.; Rawlins, K.; Redl, P.; Reimann, R.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Richman, M.; Riedel, B.; Rodrigues, J. P.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Saba, S. M.; Salameh, T.; Sander, H. -G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Scheel, M.; Scheriau, F.; Schmidt, T.; Schmitz, M.; Schoenen, S.; Schoneberg, S.; Schonwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Schulz, O.; Seckel, D.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Sheremata, C.; Smith, M. W. E.; Soldin, D.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stasik, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stossl, A.; Strahler, E. A.; Strom, R.; Sullivan, G. W.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Tepe, A.; Ter-Antonyan, S.; Tesic, G.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Usner, M.; Van Der Drift, D.; Van Eijndhoven, N.; Van Overloop, A.; Van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Wasserman, R.; Weaver, C.; Wellons, M.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Xu, C.; D. L., Xu; X. W., Xu; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.; Ziemann, J.; Zierke, S.; Zoll, M.

doi:10.1103/PhysRevLett.111.081801

We present the first statistically significant detection of neutrino oscillations in the high-energy regime (>20 GeV) from an analysis of IceCube Neutrino Observatory data collected in 2010 and 2011. This measurement is made possible by the low-energy threshold of the DeepCore detector (∼20 GeV) and benefits from the use of the IceCube detector as a veto against cosmic-ray-induced muon background. The oscillation signal was detected within a low-energy muon neutrino sample (20-100 GeV) extracted from data collected by DeepCore. A high-energy muon neutrino sample (100 GeV-10 TeV) was extracted from IceCube data to constrain systematic uncertainties. The disappearance of low-energy upward-going muon neutrinos was observed, and the nonoscillation hypothesis is rejected with more than 5σ significance. In a two-neutrino flavor formalism, our data are best described by the atmospheric neutrino oscillation parameters |Δm322|=(2.3-0.5+0.6)×10 - 3 eV2 and sinâ¡ 2(2θ 23 )>0.93, and maximum mixing is favored. © 2013 American Physical Society.