Abstract
On 2023 February 13, the KM3NeT/ARCA telescope observed a track-like event compatible with a ultra-highenergy muon with an estimated energy of 120 PeV, produced by a neutrino with an even higher energy, making it the most energetic neutrino event ever detected. A diffuse cosmogenic component is expected to originate from the interactions of ultra-high-energy cosmic rays with ambient photon and matter fields. The flux level required by the KM3NeT/ARCA event is, however, in tension with the standard cosmogenic neutrino predictions based on the observations collected by the Pierre Auger Observatory and Telescope Array over the last decade of the ultra-highenergy cosmic rays above the ankle (hence from the local Universe, z ≲ 1). We show here that both observations can be reconciled by extending the integration of the equivalent cosmogenic neutrino flux up to a redshift of zmax = 6 and considering either source evolution effects or the presence of a subdominant independent proton component in the ultra-high-energy cosmic-ray flux, thus placing constraints on known cosmic accelerators.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | L41 |
| Journal | Astrophysical Journal Letters |
| Volume | 984 |
| Issue number | 2 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 10 May 2025 |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2025. The Author(s). Published by the American Astronomical Society.
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Dive into the research topics of 'On the Potential Cosmogenic Origin of the Ultra-high-energy Event KM3-230213A'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astrophysical Journal Letters, Vol. 984, No. 2, L41, 10.05.2025.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - On the Potential Cosmogenic Origin of the Ultra-high-energy Event KM3-230213A
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PY - 2025/5/10
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N2 - On 2023 February 13, the KM3NeT/ARCA telescope observed a track-like event compatible with a ultra-highenergy muon with an estimated energy of 120 PeV, produced by a neutrino with an even higher energy, making it the most energetic neutrino event ever detected. A diffuse cosmogenic component is expected to originate from the interactions of ultra-high-energy cosmic rays with ambient photon and matter fields. The flux level required by the KM3NeT/ARCA event is, however, in tension with the standard cosmogenic neutrino predictions based on the observations collected by the Pierre Auger Observatory and Telescope Array over the last decade of the ultra-highenergy cosmic rays above the ankle (hence from the local Universe, z ≲ 1). We show here that both observations can be reconciled by extending the integration of the equivalent cosmogenic neutrino flux up to a redshift of zmax = 6 and considering either source evolution effects or the presence of a subdominant independent proton component in the ultra-high-energy cosmic-ray flux, thus placing constraints on known cosmic accelerators.
AB - On 2023 February 13, the KM3NeT/ARCA telescope observed a track-like event compatible with a ultra-highenergy muon with an estimated energy of 120 PeV, produced by a neutrino with an even higher energy, making it the most energetic neutrino event ever detected. A diffuse cosmogenic component is expected to originate from the interactions of ultra-high-energy cosmic rays with ambient photon and matter fields. The flux level required by the KM3NeT/ARCA event is, however, in tension with the standard cosmogenic neutrino predictions based on the observations collected by the Pierre Auger Observatory and Telescope Array over the last decade of the ultra-highenergy cosmic rays above the ankle (hence from the local Universe, z ≲ 1). We show here that both observations can be reconciled by extending the integration of the equivalent cosmogenic neutrino flux up to a redshift of zmax = 6 and considering either source evolution effects or the presence of a subdominant independent proton component in the ultra-high-energy cosmic-ray flux, thus placing constraints on known cosmic accelerators.
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M3 - Article
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SN - 2041-8205
VL - 984
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