Joint Constraints on Galactic Diffuse Neutrino Emission from the ANTARES and IceCube Neutrino Telescopes

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

doi:10.3847/2041-8213/aaeecf

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 Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss environmental RESearch (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 KRAg model assuming a 5 PeV per nucleon Galactic cosmic-ray cutoff. No significant excess is found. As a consequence, the limits presented in this Letter start constraining the model parameter space for Galactic cosmic-ray production and transport.