مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - Search for GUT monopoles at Super

Author/Authors :

Ueno، نويسنده , , K. and Abe، نويسنده , , K. and Hayato، نويسنده , , Y. and Iida، نويسنده , , T. and Iyogi، نويسنده , , K. and Kameda، نويسنده , , J. and Koshio، نويسنده , , Y. and Kozuma، نويسنده , , Y. and Miura، نويسنده , , M. and Moriyama، نويسنده , , S. and Nakahata، نويسنده , , M. and Nakayama، نويسنده , , S. and Obayashi، نويسنده , , Y. and Sekiya، نويسنده , , H. and Shiozawa، نويسنده , , M. K. Suzuki، نويسنده , , Y. and Takeda، نويسنده , , A. and Takenaga، نويسنده , , Y. and Ueshima، نويسنده , , K. and Yamada، نويسنده , , S. and Yokozawa، نويسنده , , T. and Martens، نويسنده , , K. and Schuemann، نويسنده , , J. and Vagins، نويسنده , , M. and Ishihara، نويسنده , , C. and Kaji، نويسنده , , H. and Kajita، نويسنده , , T. and Kaneyuki، نويسنده , , K. R. McLachlan، نويسنده , , T. and Okumura، نويسنده , , George K. H. Shimizu، نويسنده , , Y. and Tanimoto، نويسنده , , N. and Kearns، نويسنده , , E. and Litos، نويسنده , , M. and Raaf، نويسنده , , J.L. and Stone، نويسنده , , J.L. and Sulak، نويسنده , , L.R. and Bays، نويسنده , , K. and Kropp، نويسنده , , W.R. and Mine، نويسنده , , S. and Regis، نويسنده , , C. and Renshaw، نويسنده , , A. and Smy، نويسنده , , M.B. and Sobel، نويسنده , , H.W. and Ganezer، نويسنده , , K.S. and Hill، نويسنده , , J. and Keig، نويسنده , , W.E. and Jang، نويسنده , , J.S. and Kim، نويسنده , , J.Y. and Lim، نويسنده , , I.T. and Albert، نويسنده , , J.B. and Scholberg، نويسنده , , K. and Walter، نويسنده , , C.W. and Wendell، نويسنده , , R. and Wongjirad، نويسنده , , T. and Ishizuka، نويسنده , , T. and Tasaka، نويسنده , , S. and Learned، نويسنده , , J.G. and Matsuno، نويسنده , , S. and Hasegawa، نويسنده , , T. and Ishida، نويسنده , , T. and Ishii، نويسنده , , T. and Kobayashi، نويسنده , , T. and Nakadaira، نويسنده , , T. UEDA-NAKAMURA، نويسنده , , K. and Nishikawa، نويسنده , , K. and Oyama، نويسنده , , Y. and Sakashita، نويسنده , , K. and Sekiguchi، نويسنده , , T. K. Tsukamoto ، نويسنده , , T. Uchikoshi T. S. Suzuki Y. Sakka، نويسنده , , A.T. and Takeuchi، نويسنده , , Y. and Ikeda، نويسنده , , M. and Minamino، نويسنده , , A. and Nakaya، نويسنده , , T. and Labarga، نويسنده , , L. and Marti، نويسنده , , Ll. and Fukuda، نويسنده , , Y. and Itow، نويسنده , , Y. and Mitsuka، نويسنده , , G. and Tanaka، نويسنده , , T. and Jung، نويسنده , , C.K. and Lopez، نويسنده , , G. and Taylor، نويسنده , , I. and Yanagisawa، نويسنده , , C. and Ishino، نويسنده , , H. and Kibayashi، نويسنده , , A. and Mino، نويسنده , , S. and Mori، نويسنده , , T. and Sakuda، نويسنده , , M. and Toyota، نويسنده , , H. and Kuno، نويسنده , , Y. and Yoshida، نويسنده , , M. and Kim، نويسنده , , S.B. and Yang، نويسنده , , B.S. and Okazawa، نويسنده , , H. and Choi، نويسنده , , Y. and Nishijima، نويسنده , , K. and Koshiba، نويسنده , , M. and Totsuka، نويسنده , , Y. and Yokoyama، نويسنده , , M. and Chen، نويسنده , , S. and Heng، نويسنده , , Y. and Yang، نويسنده , , Z. and Zhang، نويسنده , , H. and Kielczewska، نويسنده , , D. and Mijakowski، نويسنده , , P. and Connolly، نويسنده , , K. and Dziomba، نويسنده , , M. and Thrane، نويسنده , , E. and Wilkes، نويسنده , , R.J.، نويسنده ,

Abstract :

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 e , ν μ and ν ¯ μ . 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 55 MeV was carried out with SK and gives a monopole flux limit of F M ( σ 0 / 1 mb ) < 6.3 × 10 - 24 ( β M / 10 - 3 ) 2 cm - 2 s - 1 sr - 1 at 90% C.L., where β M is the monopole velocity in units of the speed of light and σ 0 is the catalysis cross section at β M = 1 . The obtained limit is several orders of magnitude more stringent than the current best cosmic-ray supermassive monopole flux limit for β M < 10 - 2 and also two orders of magnitude lower than the result of the Kamiokande experiment, which used a similar detection method.