Sensitivity to diffuse fluxes and energy spectrum reconstruction in the antares neutrino telescope

Résumé

La Astronomía de neutrinos es un campo reciente y muy prometedor en Astrofísica, Al contrario que los fotones, los protones o los neutrones, los neutrinos son a la vez partículas neutras, estables y que sólo interaccionan débilmente, lo que los convierte en una herramienta única para explorar el Universo lejano a altas energías. Sin embargo, es necesario un gran volumen de detección para observarlos. La colaboración ANTARES ha iniciado el despliegue de un telescopio en el fondo del mar Mediterráneo que detectará la luz Cherenkov inducida por los muones producidos en la interacción de neutrinos de alta energía. Una de las cuestiones más importantes en este experimento es la reconstrucción de la energía, ya que es la única manera de rechazar el fondo de neutrinos producidos por los rayos cósmicos en la atmósfera. En este trabajo se ha perfeccionado un método para la reconstrucción de la energía de los muones, que está correlacionada con la energía de los neutrinos. El principal resultado obtenido es el cálculo de la sensibilidad del detector al flujo integrado producido por fuentes no resueltas espacialmente. Para optimizar la capacidad de contrastar los modelos teóricos, se ha establecido un conjunto de cortes de calidad que eliminan completamente el fondo de muones atmosféricos al nivel de la estadística disponible y reducen el flujo esperado de neutrinos atmosféricos. Además, se ha realizado un detallado estudio de las principales fuentes de errores sistemáticos para analizar cómo afectan a este cálculo. La sensibilidad calculada para ANTARES tras un año de toma de datos será un factor tres mejor que los actuales límites experimentales. Por último, se ha considerado el problema de la reconstrucción de los espectros de energía. Para ello, se han comparado dos métodos de deconvolución y se han utilizado para reconstruir los espectros predichos por diferentes modelos teóricos.