Evidence for a Spectral Break or Curvature in the Spectrum of Astrophysical Neutrinos from 5 TeV to 10 PeV

Abbasi, R.; Ackermann, M.; Adams, J.; Agarwalla, S. K.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Alameddine, J. M.; Ali, S.; Amin, N. M.; Andeen, K.; Arguelles, C.; Ashida, Y.; Athanasiadou, S.; Axani, S. N.; Babu, R.; Bai, X.; Baines-Holmes, J.; Balagopal, V. A.; Barwick, S. W.; Bash, S.; Basu, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Becker Tjus, J.; Behrens, P.; Beise, J.; Bellenghi, C.; Benkel, B.; Benzvi, S.; Berley, D.; Bernardini, E.; Besson, D. Z.; Blaufuss, E.; Bloom, L.; Blot, S.; Bodo, I.; Bontempo, F.; Book Motzkin, J. Y.; Boscolo Meneguolo, C.; Boser, S.; Botner, O.; Bottcher, J.; Braun, J.; Brinson, B.; Brisson-Tsavoussis, Z.; Burley, R. T.; Butterfield, D.; Campana, M. A.; Carloni, K.; Carpio, J.; Chattopadhyay, S.; Chau, N.; Chen, Z.; Chirkin, D.; Choi, S.; Clark, B. A.; Coleman, A.; Coleman, P.; Collin, G. H.; Coloma Borja, D. A.; Connolly, A.; Conrad, J. M.; Corley, R.; Cowen, D. F.; De Clercq, C.; Delaunay, J. J.; Delgado, D.; Delmeulle, T.; Deng, S.; Desiati, P.; De Vries, K. D.; De Wasseige, G.; Deyoung, T.; Diaz-Velez, J. C.; Dikerby, S.; Dittmer, M.; Domi, A.; Draper, L.; Dueser, L.; Durnford, D.; Dutta, K.; Duvernois, M. A.; Ehrhardt, T.; Eidenschink, L.; Eimer, A.; Eller, P.; Ellinger, E.; Elsasser, D.; Engel, R.; Erpenbeck, H.; Esmail, W.; Eulig, S.; Evans, J.; Evenson, P. A.; Fan, K. L.; Fang, K.; Farrag, K.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feigl, N.; Finley, C.; Fischer, L.; Fox, D.; Franckowiak, A.; Fukami, S.; Furst, P.; Gallagher, J.; Ganster, E.; Garcia, A.; Garcia, M.; Garg, G.; Genton, E.; Gerhardt, L.; Ghadimi, A.; Glaser, C.; Glusenkamp, T.; Gonzalez, J. G.; Goswami, S.; Granados, A.; Grant, D.; Gray, S. J.; Griffin, S.; Griswold, S.; Groth, K. M.; Guevel, D.; Gunther, C.; Gutjahr, P.; Ha, C.; Haack, C.; Hallgren, A.; Halve, L.; Halzen, F.; Hamacher, L.; Ha Minh, M.; Handt, M.; Hanson, K.; Hardin, J.; Harnisch, A. A.; Hatch, P.; Haungs, A.; Haussler, J.; Helbing, K.; Hellrung, J.; Henke, B.; Hennig, L.; Henningsen, F.; Heuermann, L.; Hewett, R.; Heyer, N.; Hickford, S.; Hidvegi, A.; Hill, C.; Hill, G. C.; Hmaid, R.; Hoffman, K. D.; Hooper, D.; Hori, S.; Hoshina, K.; Hostert, M.; Hou, W.; Huber, T.; Hultqvist, K.; Hymon, K.; Ishihara, A.; Iwakiri, W.; Jacquart, M.; Jain, S.; Janik, O.; Jansson, M.; Jeong, M.; Jin, M.; Kamp, N.; Kang, D.; Kang, W.; Kang, X.; Kappes, A.; Kardum, L.; Karg, T.; Karl, M.; Karle, A.; Katil, A.; Kauer, M.; Kelley, J. L.; Khanal, M.; Khatee Zathul, A.; Kheirandish, A.; Kimku, H.; Kiryluk, J.; Klein, C.; Klein, S. R.; Kobayashi, Y.; Kochocki, A.; Koirala, R.; Kolanoski, H.; Kontrimas, T.; Kopke, L.; Kopper, C.; Koskinen, D. J.; Koundal, P.; Kowalski, M.; Kozynets, T.; Krieger, N.; Krishnamoorthi, J.; Krishnan, T.; Kruiswijk, K.; Krupczak, E.; Kumar, A.; Kun, E.; Kurahashi, N.; Lad, N.; Lagunas Gualda, C.; Lallement Arnaud, L.; Lamoureux, M.; Larson, M. J.; Lauber, F.; Lazar, J. P.; Leonard Deholton, K.; Leszczynska, A.; Liao, J.; Lin, C.; Liu, Y. T.; Liubarska, M.; Love, C.; Lu, L.; Lucarelli, F.; Luszczak, W.; Lyu, Y.; Madsen, J.; Magnus, E.; Makino, Y.; Manao, E.; Mancina, S.; Mand, A.; Maris, I. C.; Marka, S.; Marka, Z.; Marten, L.; Martinez-Soler, I.; Maruyama, R.; Mauro, J.; Mayhew, F.; Mcnally, F.; Mead, J. V.; Meagher, K.; Mechbal, S.; Medina, A.; Meier, M.; Merckx, Y.; Merten, L.; Mitchell, J.; Molchany, L.; Montaruli, T.; Moore, R. W.; Morii, Y.; Mosbrugger, A.; Moulai, M.; Mousadi, D.; Moyaux, E.; Mukherjee, T.; Naab, R.; Nakos, M.; Naumann, U.; Necker, J.; Neste, L.; Neumann, M.; Niederhausen, H.; Nisa, M. U.; Noda, K.; Noell, A.; Novikov, A.; Pollmann, A. O.; O'Dell, V.; Olivas, A.; Orsoe, R.; Osborn, J.; O'Sullivan, E.; Palusova, V.; Pandya, H.; Parenti, A.; Park, N.; Parrish, V.; Paudel, E. N.; Paul, L.; Perez De Los Heros, C.; Pernice, T.; Peterson, J.; Plum, M.; Ponten, A.; Poojyam, V.; Popovych, Y.; Prado Rodriguez, M.; Pries, B.; Procter-Murphy, R.; Przybylski, G. T.; Pyras, L.; Raab, C.; Rack-Helleis, J.; Rad, N.; Ravn, M.; Rawlins, K.; Rechav, Z.; Rehman, A.; Reistroffer, I.; Resconi, E.; Reusch, S.; Rho, C. D.; Rhode, W.; Ricca, L.; Riedel, B.; Rifaie, A.; Roberts, E. J.; Robertson, S.; Rongen, M.; Rosted, A.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ruohan, L.; Ryckbosch, D.; Saffer, J.; Salazar-Gallegos, D.; Sampathkumar, P.; Sandrock, A.; Sanger-Johnson, G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Savelberg, J.; Scarnera, M.; Schaile, P.; Schaufel, M.; Schieler, H.; Schindler, S.; Schlickmann, L.; Schluter, B.; Schluter, F.; Schmeisser, N.; Schmidt, T.; Schroder, F. G.; Schumacher, L.; Schwirn, S.; Sclafani, S.; Seckel, D.; Seen, L.; Seikh, M.; Seunarine, S.; Sevle Myhr, P. A.; Shah, R.; Shefali, S.; Shimizu, N.; Skrzypek, B.; Snihur, R.; Soedingrekso, J.; Sogaard, A.; Soldin, D.; Soldin, P.; Sommani, G.; Spannfellner, C.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stachurska, J.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stezelberger, T.; Sturwald, T.; Stuttard, T.; Sullivan, G. W.; Taboada, I.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Thakuri, A.; Thiesmeyer, M.; Thompson, W. G.; Thwaites, J.; Tilav, S.; Tollefson, K.; Toscano, S.; Tosi, D.; Trettin, A.; Upadhyay, A. K.; Upshaw, K.; Vaidyanathan, A.; Valtonen-Mattila, N.; Valverde, J.; Vandenbroucke, J.; Van Eeden, T.; Van Eijndhoven, N.; Van Rootselaar, L.; Van Santen, J.; Vara, J.; Varsi, F.; Venugopal, M.; Vereecken, M.; Vergara Carrasco, S.; Verpoest, S.; Veske, D.; Vijai, A.; Villarreal, J.; Walck, C.; Wang, A.; Warrick, E. H. S.; Weaver, C.; Weigel, P.; Weindl, A.; Weldert, J.; Wen, A. Y.; Wendt, C.; Werthebach, J.; Weyrauch, M.; Whitehorn, N.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Witthaus, L.; Wolf, M.; Wrede, G.; X. W., Xu; Yanez, J. P.; Yao, Y.; Yildizci, E.; Yoshida, S.; Young, R.; Yu, F.; Yu, S.; Yuan, T.; Zegarelli, A.; Zhang, S.; Zhang, Z.; Zhelnin, P.; Zilberman, P.

doi:10.1103/2gh9-d4q7

We report improved measurements of the all flavor astrophysical neutrino spectrum with IceCube by combining complementary neutrino samples in two independent analyses. Both analyses show evidence of a harder spectrum at energies below ∼30 TeV compared to higher energies where the spectrum is well characterized by a power law. The spectrum is better described by a log parabola or a broken power law, the latter being the preferred model. Both, however, reject a single power law over an energy range 5 TeV-10 PeV with a significance >4σ, providing new constraints on properties of cosmic neutrino sources.