Poszukiwanie neutrin z anihilacji Ciemnej Materii

Podobne dokumenty
Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Fizyka Cząstek II, Wykład 14 (17.I.2013) Ciemna Materia. Piotr Mijakowski. Narodowe Centrum Badań Jądrowych

Elementy kosmologii. Rozszerzający się Wszechświat Wielki Wybuch (Big Bang) Nukleosynteza Promieniowanie mikrofalowe tła Ciemna Materia Leptogeneza

Ciemna Materia. Niewidzialna materia, oddz. tylko grawitacyjnie

Bozon Higgsa & SUSY & DM

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna Strona Wszechświata

Implication of e ± and pp cosmic ray spectra on properties of dark matter

Ekspansja Wszechświata

Poszukiwany: bozon Higgsa

Eksperymenty reaktorowe drugiej generacji wyznaczenie ϑ 13

Oddziaływania podstawowe

Rozdział 6 Oscylacje neutrin słonecznych i atmosferycznych. Eksperymenty Superkamiokande, SNO i inne. Macierz mieszania Maki-Nakagawy- Sakaty (MNS)

Gravi&no dark ma-er with constraints from Higgs mass and sneutrino decays

Ciemna materia. Obserwacje, oszacowania

M W M Z correlation. πα 1 M G F 2 = 2M 2 W 2 W

Odkrycie oscylacji neutrin

Few-fermion thermometry

Wszechświat czastek elementarnych

gdyby Kopernik żył w XXI w.

Identyfikacja cząstek

PROGNOZOWANIE SUPERNOWYCH TYPU II

Neutrina z czasów Wielkiego Wybuchu - CνB ( primordial, relic ) Tadek Kozłowski IPJ

Bozon Higgsa oraz SUSY

Naturalne źródła neutrin, czyli neutrina sa

Podstawy astrofizyki i astronomii

Wielkoskalowa struktura Wszechświata 2007 Agnieszka Pollo

Czy niebarionowa ciemna materia. jest potrzebna? Sławomir Stachniewicz 1 XII 2009

Neutrina i ich oscylacje. Neutrina we Wszechświecie Oscylacje neutrin Masy neutrin

Strangeness in nuclei and neutron stars: many-body forces and the hyperon puzzle

gdyby Kopernik żył w XXI w.

THE RATE OF GW CAPTURE OF STELLAR-MASS BHS IN NUCLEAR STAR CLUSTERS. Alexander Rasskazov & Bence Kocsis Eotvos University

ZTWiA: grupa prof. M. Kutschery

Model standardowy i stabilność próżni

Ciemna strona Wszechświata

Prices and Volumes on the Stock Market

Analysis of Movie Profitability STAT 469 IN CLASS ANALYSIS #2

Widma neutrin emitowanych przez zaawansowane ewolucyjnie gwiazdy

Niezachowanie CP najnowsze wyniki

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna strona wszechświata

DARK MATTER SEARCHES WITH LONG-LIVED PARTICLES

Zagadki neutrinowe. Deficyt neutrin atmosferycznych w eksperymencie Super-Kamiokande

Masywne neutrina w teorii i praktyce

Neutrina z supernowych. Elementy kosmologii

Fizyka cząstek 5: Co dalej? Brakujące wątki Perspektywy Astrocząstki

Wielki wybuch, ciemna materia a optyka morza: jak oceanografia może wspomóc kosmologię i fizykę cząstek elementarnych

Metamorfozy neutrin. Katarzyna Grzelak. Sympozjum IFD Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW. K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23

Neutrina (2) Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład VIII

Inverse problems - Introduction - Probabilistic approach

Ciemna materia. Obserwacje, oszacowania

Elementy kosmologii. D. Kiełczewska, wykład 15

Vacuum decay rate in the standard model and beyond

Symmetry and Geometry of Generalized Higgs Sectors

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI I PETROCHEMII W PŁOCKU. Promienie kosmiczne - nowe wyniki, nowe interpretacje

Promieniowanie jonizujące

Obserwacje TeV'owych źródeł promieniowania gamma - obserwatorium H.E.S.S.

Słońce obserwowane z kopalni Kamioka, Toyama w Japonii

Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ

Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008))

Neutrina (2) Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IX

Badanie wysokoenergetycznych mionów kosmicznych w detektorze ICARUS.

Zagadki neutrinowe. Deficyt neutrin atmosferycznych w eksperymencie Super-Kamiokande

Projekt SOX w poszukiwaniu neutrin sterylnych i nowych oddziaływań

Nowa fizyka a oscylacja neutrin. Pałac Młodzieży Katowice 29 listopad 2006

Wybrane zagadnienia technik doświadczalnych FWE

wyniki eksperymentu OPERA Ewa Rondio Narodowe Centrum Badań Jądrowych

Marcin Słodkowski Pracownia Reakcji Ciężkich Jonów Zakład Fizyki Jądrowej Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

Projekt poszukiwania neutrin sterylnych w eksperymencie z krótką bazą przy użyciu detektora BOREXINO

- Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego

HOW MASSIVE ARE PROTOPLANETARY/ PLANET HOSTING/PLANET FORMING DISCS?

Astrofizyka Wysokich Energii dla Fizyków

Perspektywy fizyki czastek elementarnych

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Soczewki grawitacyjne narzędziem Kosmologii

STRUKTURA MATERII PO WIELKIM WYBUCHU

Neutrinowe sygnatury nadchodzącej supernowej

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

Plan. Kropki kwantowe - część III spektroskopia pojedynczych kropek kwantowych. Kropki samorosnące. Kropki fluktuacje szerokości

LHC: program fizyczny

10.V Polecam - The Dark Universe by R. Kolb (Wykłady w CERN (2008))

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Fizyka klasyczna. - Mechanika klasyczna prawa Newtona - Elektrodynamika prawa Maxwella - Fizyka statystyczna -Hydrtodynamika -Astronomia

deep learning for NLP (5 lectures)

Ciemna strona wszechświata

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

MICROLENSING BLACK HOLES IN OGLE AND GAIA

Wielki Wybuch czyli podróż do początku wszechświata. Czy może się to zdarzyć na Ziemi?

Kosmologia. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład X. Prawo Hubbla

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

Zderzenia relatywistyczne

1/20 Neutrina z presupernowej A. Odrzywołek. Neutrina z gwiazdy presupernowej oraz szanse ich detekcji

Supersymetria. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład XII

Kropki samorosnące. Optyka nanostruktur. Gęstość stanów. Kropki fluktuacje szerokości. Sebastian Maćkowski. InAs/GaAs QDs. Si/Ge QDs.

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe

Historia Wszechświata w (dużym) skrócie. Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków

STAŁE TRASY LOTNICTWA WOJSKOWEGO (MRT) MILITARY ROUTES (MRT)

CTA - obserwatorium astronomii gamma najwyższych energii

Transkrypt:

Seminarium Neutrina w laboratorium i w kosmosie, 14.III.2008, Warszawa Poszukiwanie neutrin z anihilacji Ciemnej Materii Piotr Mijakowski Instytut Problemów Jądrowych, Warszawska Grupa Neutrinowa Originally by Greg Martin

PLAN» Ciemna Materia stan wiedzy sytuacja eksperymentalna» Detekcja pośrednia Ciemnej Materii Fotony Antymateria Neutrina» Wyniki poszukiwania neutrin z anihilacji WIMP-ów (Super- Kamiokande)» Poszukiwanie sygnału w rozproszonym strumieniu neutrin» Podsumowanie P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 2

Ciemna Materia we Wszechświecie Wszechświat głównie składa się z nieznanego dotąd rodzaju materii. Oddziałuje ona grawitacyjnie, jej wkład determinuje ewolucję Wszechświata, potwierdzają ją pomiary:» Prędkość galaktyk w gromadach (juŝ F.Zwicky w 1933 r.)» Krzywe rotacji galaktyk» Mikrosoczewkowanie grawitacyjne» Promieniowanie mikrofalowe tła (CMB) 1E0657-558» Zawartość lekkich pierwiastków we Wszechświecie, nukleosyneza» Formowanie się struktur wielkoskalowych

model ΛCDM» model ΛCDM - czołowy model kosmologiczny: promieniowanie mikrofalowe tła, struktury wielkoskalowe, przyśpieszanie ekspansji Wszechświata.» Ω tot Parametry kosmologiczne Ω tot = 1.02 ± 0.02 płaski Wszechświat! Promieniowanie mikrofalowe tła (WMAP - 2003 r.)» Ω m Ω m = 0.27 ± 0.02 WMAP (2006 r.) Ω m ~ 0.3 Pomiar oddziaływań grawitacyjnych (np. rotacja galaktyk), materia grawitacyjna» Ω b Ω b ~ 0.040 ± 0.005 Model nukleosyntezy (BBN) + pomiar zawartości lekkich pierwiastków (H,D,He,Li) Ω» b ~ 0.044 ± 0.002 Ω Ω lumni lumni ~ 0.006 WMAP (2006 r.) Pomiar promieniowania gwiazd i materii międzygwiezdnej, materia świetlista P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 4

model ΛCDM Parametry kosmologiczne» Ω Λ Ω Λ = 0.73 ± 0.02 WMAP (2006 r.) + SN Ia Wnioski: Ω m >> Ω b => Ciemna Materia Ω m < 1 => Ciemna Energia P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 5

Ciemna Materia we Wszechświecie» Trójwymiarowa mapa rozkładu Ciemnej Materii» 3D: soczewkowanie grawitacyjne + pomiar odległości (redshift-y: 0<z<1)» Obszar nieba w przybliŝeniu równy 8 powierzchniom KsięŜyca (*) R Massey et al., Nature, Jan 2007, doi:10.1038/nature05497. P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 6

Ciemna Materia - kandydaci» Istniejące cząstki MACHO s (Massive Astronomical Compact Halo Objects), np. brązowe karły, gwiazdy neutronowe, czarne dziury Neutrina (Hot Dark Matter - HDM)» Postulowane cząstki: Aksjony < 7% masy halo galaktycznego (eksp. EROS) formacja struktur wymaga CDM WIMP-y (Weakly Interacting Massive Particles) - wolne, masywne, neutralne cząstki, słabo oddziałujące z materią (Cold Dark Matter - CDM)» Egzotyczne: WIMPzilla, LIMPy, Kaluza-Klein DM, monopole, neutrina sterylne P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 7

Neutralnych WIMP Słabo Oddziaływująca Masywna Cząstka (WIMP Weakly Interacting Massive Particle) DługoŜyciowych (z τ ~ czas Ŝycia Wszechświata) Masywnych ( M χ ~ 100 GeV) Słabo odziałujących z materią σ 10-2 pb (10-38 cm 2 ) Poszukujemy cząstek: dobry kandydat na WIMP-a: neutralino χ (SUSY) - najlŝejsza cząstka supersymetryczna LSP (Lightest Supersymmetric Particle), jest stabilna (zachowanie parzystości R w SUSY) neutralino(χ) Przykładowe diagramy (neutralino) Jungman, Kamionkowski, Griest, Phys. Rep., 267, 195 (1996) 18 GeV < M χ < 7 TeV LEP kosmologia P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 8

Detekcja WIMP-ów»Detekcja bezpośrednia Elastyczne rozpraszanie WIMP-Jądro pomiar na Ziemi χ z halo Galaktycznego pomiar energii -> jonizacja, scyntylacja, fonony, T Produkcja w akceleratorach (LHC)»Detekcja pośrednia Rejestracja produktów anihilacji Ciemnej Materii: neutrina antymateria promieniowanie gamma P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 9

Detekcja bezpośrednia - aktualne granice doświadczalne WARP(2.3 l. Ar) DAMA NaI, obszar 90% CL Zeplin II (Xe)» Wartości powyŝej linii są wykluczane na poziomie ufności 3σ» DAMA 1.1x10 5 kgd (7 lat, 100 kg NaI)» Ukryte załoŝenia: Oddziaływania (zaleŝność od spinu) Model Halo Galaktycznego Edelweiss (Ge) CDMS II, 2004-05 (Ge) (34 kg d) CDMS II, 2007 przewidywanie XENON (10kg) 2007, 136 kg d P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 10

Detekcja bezpośrednia - aktualne granice doświadczalne DAMA NaI, obszar 90% CL Liczba przypadków na 1 tonę LAr (detektor ArDM) E thresh. = 30 kev, Mχ = 100 GeV/c 2 100 przyp. / ton / dzień 1 przyp. / ton / dzień dla σ = 10-46: 1 przyp. / ton / 100 dni P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 11

Indirect search for a DM particles» Indirect search = search for annihilation products of χ s (self-antiparticle): gammas (HESS, MAGIC, WHIPPLE, CANGAROO-II, EGRET, GLAST) anti-matter: positrons, anti-deuteron, anti-proton (HEAT, BESS, PAMELA, AMS-02 ) neutrinos (Super-Kamiokande, Ice-Cube, ANTARES) χχ qq ( cc, bb, tt,...) W ± ll, Z, H... ν, γ, e, p, H 2, P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 12

DM self-annihilation cross section - cross section averaged over the relative velocity distribution freeze out of the relic particle» Sets the obs. DM mass density Ω Μ = 0.27 ± 0.02 WMAP (2006 r.) -> Thermal relic: ~ 3 x 10-26 cm 3 /s» Sets the annihilation rate in DM halos 2 - DM number density P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 13

Advantages DM annihilation to gammas» insensitive to magnetic fields (source information)» not attenuated over galactic scales energy spectrum» produced in the most of WIMP annihilation modes, π 0 decays (abundant ann. product) Uncertainities:» Astrophysical background rate distribution around Galactic Center P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 14

DM annihilation to gammas - EGRET» EGRET excess in diffuse galactic gamma ray flux 50-100 GeV neutralino annihilation? P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 15

DM annihilation to gammas - EGRET Objections to EGRET interpretation» DM density concentrated to the galactic plane. This is not what one expects from CDM!» Excess in anti-protons data NOT observed (correlation: fragmentation of quark jets)» Instrumental problem with EGRET?» Too simple conventional model for galactic gamma-ray emission? await GLAST P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 16

DM annihilation to anti-matter» Charged anti-particles (positrons, anti-protons, anti-deuterons) -> diffuse spectrum at Earth» positrons -> lose energy over typical length scales (few kpc), probe the local DM distribution, less uncertainty» Satellite-based exp. -> HEAT, AMS-01, Pamela, AMS-02 (planned)

DM annihilation to positrons (HEAT) (*) D. Hooper., Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. (2008), Vol. 58» for DATA: HEAT exp. solid line: Galactic cosmic ray model (Moskalenko & Strong) Dotted lines WIMP masses 100, 300, 600GeV 26 3 3» for σ A v = 3 10 cm / s, ρ = 0.3 GeV / cm χ ann. rate should be boosted ~50 to normalize the HEAT data» Consequence: DM clumps in local halo (but expected only ~5-10); different cross section (then should be observed by others)

DM annihilation to neutrinos where they may come from? Search for neutrinos from DM annihilation (approaches) Directional flux related to regions of increased DM density: core of the Sun, Earth, center of our Galaxy Diffuse flux: flux averaged over the large cosmic volumes (many galactic halos) flux averaged only over the Milky Way

WIMP capture and annihilation ρ χ χ SUN Earth σ scatt ν µ ν int. µ int. Γ capture Γ annihilation χ scattering in the Sun detector χ µ χ annihilation Z ν P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 20 χ ν

Super-Kamiokande Wodny detektor wykorzystujący zjawisko Czerenkowa 50kton wody, 22.5kton przestrzeni roboczej 12 tys. fotopowielaczy Rejestrują światło; umoŝliwiają rekonstrukcję energii i kierunku neutrina detektor bada neutrina atmosferyczne, słoneczne, akceleratorowe P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 21

Super-Kamiokande» Rzeczywisty przypadek: ν µ ->µ źródło: Science@berkeley lab, 30 January 2006

Super-Kamiokande neutrino event samples» WIMP mass range 18GeV-10TeV -> neutrino energy: ~5 GeV 5 TeV

Searches for WIMPs in SuperK (directional flux) EARTH SUN (*) S.Desai et al., Phys.Rev. D70 (2004) 083523» Search for an excess of neutrinos in SK1 data» Data sample: upward through-going muons» Currently new analysis: more data, lower energy neutrinos also included (Tanaka-san)

SuperK WIMP-induced neutrino flux limit from Earth Limit: WIMP-induced upward muons (EARTH) symulacja half-angle of cone which contains 90% of neutrino flux form WIMP annihilation in Earth (*) S.Desai et al., Phys.Rev. D70 (2004) 083523 P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 29

SuperK WIMP-induced neutrino flux limit from Sun Limit: WIMP-induced upward muons (SUN) symulacja half-angle of cone which contains 90% of neutrino flux form WIMP annihilation in Sun (*) S.Desai et al., Phys.Rev. D70 (2004) 083523 P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 30

SuperK limit for neutralino elastic cross section (spin independent)» Comparison with direct detection: model dependent, assuming only spin-independent interactions in Earth and Sun» Direct and Indirect event rates: Evt. rate in 1 kg Ge detector = Evt. Rate in 10 4-10 6 m 2 of upward muon detector (assuming SI couplings) comparison with direct detection» Currently: lowest limit in direct detection -> XENON, ~10-7 pb (10-43 cm 2 ) for a 100 GeV WIMP (*) S.Desai et al., Phys.Rev. D70 (2004) 083523

(*) D. Hooper., Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. (2008), Vol. 58» WIMP s effective elastic scattering cross section in the Sun for a variety of annihilation modes. The effective elastic scattering cross section is defined as σeff = σh,sd+σh,si+0.07σhe, SI The dashes, solid and dotted lines correspond to WIMPs of mass 100, 300 and 1000 GeV, respectively. do mnie» To detect neutrinos from WIMP annihilations in the Sun over the background of atmospheric neutrinos, a rate in the range of 10-100 events per square-kilometer, per year is required

SuperK limit for neutrialino elastic cross section (spin dependent) (*) S.Desai et al., Phys.Rev. D70 (2004) 083523; Erratum-ibid. D70 (2004) 109901 (*) Kamionkowski, Ullio, Vogel JHEP 0107 (2001) 044» Limit 100 times lower than from direct search experiments» DAMA annual modulation due to axial vector couplings ruled out by this result (Kamionkowski et al.)

DM annihilation to neutrinos (diffuse flux) (*) F.Beacom, N.F.Bell, G.D.Mack, Phys. Rev. Lett. 99 (2007) 231301» BR to specific final states are model dependent (also energy spectra)» Model independent signature: monoenergetic neutrinos neutrino energy = WIMP mass» PLOT: Atm. neutrino spectrum (ν µ, ν µ ) + increase from annih. of 100 GeV WIMP MW Milky Way COSMIC diffuse flux averaged over large cosmic volumes -> energy smearing due to different red-shifts of the sources P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 34

DM annihilation to neutrinos (diffuse flux)» Atm. neutrino data from SuperK, AMANDA, Frejus MC atm. neutrino spectrum + signal from DM ann.» SIGNAL = monoenergetic neutrinos from DM annihilation» BKG = ATM. neutrinos» LE - measurement» HE neutrinos probed by counting rates of through-going muons (derive energy spectra by regularized unfolding technique)» Neutrino energy smeared -> integrate over at high energies» Compare integrated: ATM. BKG MC + SIGNAL MC with DATA for the same bin» require that signal be 100% as large as atm. BKG in same bin (conservative) Ratio: total / atm.background (*) F.Beacom, N.F.Bell, G.D.Mack, Phys. Rev. Lett. 99 (2007) 231301

Upper bound on DM total annihilation» No upward fluctuations in available data» Limit on WIMP-induced neutino flux and WIMP annihilation cross section Assumption: BR = 100% for Consequence: General upper limit on the total DM self annihilation cross section. Why? Least detectable particles bounds total cross section most conservatively -> this limit on cross section can not be overreached, all other limits (derived from other ann. products) would be more stringent than that; or other particles produce more visible signatures cross section

Diffuse flux analysis perspectives» fewer assumptions -> DM distribution in Galatic Center, local halo profile (clumps?)» conservative upper bound production in» assume same ν e,ν,ν τ µ Based on dedicated analysis could improve by 1-2 orders of magn.» Why? narrower bining & more realistic data uncertainities SuperK precise low energy data (<10 GeV) Use atm. ν e spectra or ν τ enriched sample: lower than atm. muon neutrino spectrum (higher signal to BKG ratio) angular feat.: DM signal isotropic, atm. neutrino bkg is peaked at horizon (for some E), higher stat. with upgoing and upgoing showering muons P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 37

Podsumowanie» Ciemna Materia: zagadka czekająca na rozwiązanie moŝe juŝ niedługo na kaŝdym froncie poszukiwań nowe narzędzia badań» Detekcja pośrednia przewaga w badaniu oddziaływań spindependent» Bezpośrednie i pośrednie poszukiwania Ciemnej Materii -> komplementarne: określenie parametrów tych cząstek wymaga wielu podejść» Poszukiwanie sygnału od anihilacji WIMP-ów w rozproszonym strumieniu neutrin byłoby pierwszą dedykowaną tego typu analizą na świecie P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 38

P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 39

P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 40

DM annihilation to neutrinos (diffuse flux) (*) F.Beacom, N.F.Bell, G.D.Mack, Phys. Rev. Lett. 99 (2007) 231301» IDEA DM annihilation lead to SM particles BR to specific final states are model dependent BR sum to 100% -> model indepenent fact - annihilation directly in the pair of neutrinos (equally in all flavors) Assumption: - with BR = 100% Consequence: - monoenergetic neutrinos with energy = WIMP mass - can derive the upper limit on the total DM self annihilation cross section from atmospheric neutrino data. Why? - 100% BR to neutrinos, least detectable particles bounds the total cross section most conservatively -> this limit on cross section can not be overreached, all other limits (derived from other ann. products) would more stringent than that - or other particles produce more visible signatures P.Mijakowski 14.03.2008, Warszawa 41

Search for a signal in tau neutrino enhanced sample» Potential improvement of the method proposed by Beacom et al.» Much better signal to background ratio» Challenging tau-neutrino selection statistical basis ν τ CC int. -> tau decay selection criteria Likelihood, Neural Networks

Example: SuperK tau neutrinos from oscillations (*) K.Abe et al. (Super-Kamiokande Collaboration), Phys.Rev.Lett. 97 (2006) 171801» SuperK: 1489.2 live-days, only FC events, only ν τ CC int.» neutrino energy range ~< 100 GeV» only tau hadronic decays» 0.46%. tau-neutrino events in MC» After cuts: admixture - 3%, the efficiency of keeping tau-neutrinos 61%

Example: SuperK tau neutrinos from oscillations Other tau decay selection criteria: (1) energy, (2) distance: prim. vertex electron vertices from pion and then muon decays, (3) rings, (4) sphericity in lab, (5) spher. in CMS