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Search for GUT monopoles at Super-Kamiokande
저자
The Super-Kamiokande Collaboration ; Ueno, K. ; Abe, K. ; Hayato, Y. ; Iida, T. ; Iyogi, K. ; Kameda, J. ; Koshio, Y. ; Kozuma, Y. ; Miura, M. ; Moriyama, S. ; Nakahata, M. ; Nakayama, S. ; Obayashi, Y. ; Sekiya, H. ; Shiozawa, M. ; Suzuki, Y. ; Takeda, A. ; Takenaga, Y. ; Ueshima, K. ; Yamada, S. ; Yokozawa, T. ; Martens, K. ; Schuemann, J. ; Vagins, M. ; Ishihara, C. ; Kaji, H. ; Kajita, T. ; Kaneyuki, K. ; McLachlan, T. ; Okumura, K. ; Shimizu, Y. ; Tanimoto, N. ; Kearns, E. ; Litos, M. ; Raaf, J.L. ; Stone, J.L. ; Sulak, L.R. ; Bays, K. ; Kropp, W.R. ; Mine, S. ; Regis, C. ; Renshaw, A. ; Smy, M.B. ; Sobel, H.W. ; Ganezer, K.S. ; Hill, J. ; Keig, W.E. ; Jang, J.S. ; Kim, J.Y. ; Lim, I.T. ; Albert, J.B. ; Scholberg, K. ; Walter, C.W. ; Wendell, R. ; Wongjirad, T. ; Ishizuka, T. ; Tasaka, S. ; Learned, J.G. ; Matsuno, S. ; Hasegawa, T. ; Ishida, T. ; Ishii, T. ; Kobayashi, T. ; Nakadaira, T. ; Nakamura, K. ; Nishikawa, K. ; Oyama, Y. ; Sakashita, K. ; Sekiguchi, T. ; Tsukamoto, T.
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
131-136(6쪽)
제공처
소장기관
GUT monopoles captured by the Sun's gravitation are expected to catalyze proton decays via the Callan-Rubakov process. In this scenario, protons, which initially decay into pions, will ultimately produce ν<SUB>e</SUB>,ν<SUB>μ</SUB> and ν@?<SUB>μ</SUB>. After undergoing neutrino oscillation, all neutrino species appear when they arrive at the Earth, and can be detected by a 50,000 metric ton Water Cherenkov detector, Super-Kamiokande (SK). A search for low energy neutrinos in the electron total energy range from 19 to 55MeV was carried out with SK and gives a monopole flux limit of F<SUB>M</SUB>(σ<SUB>0</SUB>/1mb)<6.3x10<SUP>-24</SUP>(β<SUB>M</SUB>/10<SUP>-3</SUP>)<SUP>2</SUP>cm<SUP>-2</SUP>s<SUP>-1</SUP>sr<SUP>-1</SUP> at 90% C.L., where β<SUB>M</SUB> is the monopole velocity in units of the speed of light and σ<SUB>0</SUB> is the catalysis cross section at β<SUB>M</SUB>=1. The obtained limit is several orders of magnitude more stringent than the current best cosmic-ray supermassive monopole flux limit for β<SUB>M</SUB><10<SUP>-2</SUP> and also two orders of magnitude lower than the result of the Kamiokande experiment, which used a similar detection method.
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