KM3NeT/ARCA expectations in view of a novel multimessenger study of starburst galaxies
Authors: Marinelli A. , Ambrosone A. , Ibnsalih W.I. , Miele G. , Migliozzi P. , Pisanti O. , Sharma A. , Ageron M. , Aiello S. , Albert A. , Alshamsi M. , Alves Garre S. , Aly Z. , Ambrosone A. , Ameli F. , Andre M. , Androulakis G. , Anghinolfi M. , Anguita M. , Anton G. , Ardid M. , Ardid S. , Assal W. , Aublin J. , Bagatelas C. , Baret B. , Basegmez du Pree S. , Bendahman M. , Benfenati F. , Berbee E. , van den Berg A.M. , Bertin V. , Beurthey S. , van Beveren V. , Biagi S. , Billault M. , Bissinger M. , Boettcher M. , Bou Cabo M. , Boumaaza J. , Bouta M. , Boutonnet C. , Bouvet G. , Bouwhuis M. , Bozza C. , Brânzaş H. , Bruijn R. , Brunner J. , Bruno R. , Buis E. , Buompane R. , Busto J. , Caiffi B. , Caillat L. , Calvo D. , Campion S. , Capone A. , Carduner H. , Carretero V. , Castaldi P. , Celli S. , Cereseto R. , Chabab M. , Champion C. , Chau N. , Chen A. , Cherubini S. , Chiarella V. , Chiarusi T. , Circella M. , Cocimano R. , Coelho J.A.B. , Coleiro A. , Colomer Molla M. , Colonges S. , Coniglione R. , Cosquer A. , Coyle P. , Cresta M. , Creusot A. , Cruz A. , Cuttone G. , D’Amico A. , Dallier R. , De Martino B. , De Palma M. , Di Palma I. , Díaz A.F. , Diego-Tortosa D. , Distefano C. , Domi A. , Donzaud C. , Dornic D. , Dörr M. , Drouhin D. , Eberl T. , Eddyamoui A. , van Eeden T. , van Eijk D. , El Bojaddaini I. , Eljarrari H. , Elsaesser D. , Enzenhöfer A. , Espinosa V. , Fermani P. , Ferrara G. , Filipović M.D. , Filippini F. , Fransen J. , Fusco L.A. , Gajanana D. , Gal T. , García Méndez J. , Garcia Soto A. , Garçon E. , Garufi F. , Gatius C. , Geißelbrecht N. , Gialanella L. , Giorgio E. , Gozzini S.R. , Gracia R. , Graf K. , Grella G. , Guderian D. , Guidi C. , Guillon B. , Gutiérrez M. , Haefner J. , Hallmann S. , Hamdaoui H. , van Haren H. , Heijboer A. , Hekalo A. , Hennig L. , Henry S. , Hernández-Rey J.J. , Hofestädt J. , Huang F. , Idrissi Ibnsalih W. , Ilioni A. , Illuminati G. , James C.W. , Janezashvili D. , Jansweijer P. , de Jong M. , de Jong P. , Jung B.J. , Kadler M. , Kalaczyński P. , Kalekin O. , Katz U.F. , Kayzel F. , Keller P. , Khan Chowdhury N.R. , Kistauri G. , van der Knaap F. , Kooijman P. , Kouchner A. , Kreter M. , Kulikovskiy V. , Labalme M. , Lagier P. , Lahmann R. , Lamare P. , Lamoureux M. , Larosa G. , Lastoria C. , Laurence J. , Lazo A. , Le Breton R. , Le Guirriec E. , Le Stum S. , Lehaut G. , Leonardi O. , Leone F. , Leonora E. , Lerouvillois C. , Lesrel J. , Lessing N. , Levi G. , Lincetto M. , Lindsey Clark M. , Lipreau T. , Llorens Alvarez C. , Lonardo A. , Longhitano F. , Lopez-Coto D. , Lumb N. , Maderer L. , Majumdar J. , Mańczak J. , Margiotta A. , Marinelli A. , Marini A. , Markou C. , Martin L. , Martínez-Mora J.A. , Martini A. , Marzaioli F. , Mastroianni S. , Melis K.W. , Miele G. , Migliozzi P. , Migneco E. , Mijakowski P. , Miranda L.S. , Mollo C.M. , Mongelli M. , Moussa A. , Muller R. , Musico P. , Musumeci M. , Nauta L. , Navas S. , Nicolau C.A. , Nkosi B. , Fearraigh B.Ó. , O’Sullivan M. , Orlando A. , Ottonello G. , Ottonello S. , Palacios González J. , Papalashvili G. , Papaleo R. , Pastore C. , Păun A.M. , Păvălaş G.E. , Pellegrini G. , Pellegrino C. , Perrin-Terrin M. , Pestel V. , Piattelli P. , Pieterse C. , Pisanti O. , Poirè C. , Popa V. , Pradier T. , Pratolongo F. , Probst I. , Pühlhofer G. , Pulvirenti S. , Quéméner G. , Randazzo N. , Rapicavoli A. , Razzaque S. , Real D. , Reck S. , Riccobene G. , Rigalleau L. , Romanov A. , Rovelli A. , Royon J. , Salesa Greus F. , Samtleben D.F.E. , Sánchez Losa A. , Sanguineti M. , Santangelo A. , Santonocito D. , Sapienza P. , Schmelling J. , Schnabel J. , Schneider M.F. , Schumann J. , Schutte H.M. , Seneca J. , Sgura I. , Shanidze R. , Sharma A. , Sinopoulou A. , Spisso B. , Spurio M. , Stavropoulos D. , Steijger J. , Stellacci S.M. , Taiuti M. , Tatone F. , Tayalati Y. , Tenllado E. , Tézier D. , Thakore T. , Theraube S. , Thiersen H. , Timmer P. , Tingay S. , Tsagkli S. , Tsourapis V. , Tzamariudaki E. , Tzanetatos D. , Valieri C. , Van Elewyck V. , Vasileiadis G. , Versari F. , Viola S. , Vivolo D. , de Wasseige G. , Wilms J. , Wojaczyński R. , de Wolf E. , Yousfi T. , Zavatarelli S. , Zegarelli A. , Zito D. , Zornoza J.D. , Zúñiga J. , Zywucka N. 
Published: March 2023

Abstract
Starburst galaxies (SBGs) and more in general star-forming galaxies represent a class of galaxies with a high star formation rate (up to 100M
⊙/year). Despite their low luminosity, they can be considered as guaranteed “factories” of high energy neutrinos, being “reservoirs” of accelerated cosmic rays and hosting a high density target gas in the central region. In this contribution we present a novel multimessenger study of these sources and the possibility of observing their neutrino signals with the KM3NeT/ARCA telescope. The differential sensitivity for different SBG scenarios is reported considering track-like neutrino events in the 100 GeV–100 PeV energy range.