Primary spectrum and composition with IceCube/IceTop
IceCube及其表面阵列IceTop检测了广泛的空气簇射的三个不同组成部分：表面的总信号，簇射外围的GeV μ子和IceCube深层阵列中的TeV μ子。使用IceTop以高分辨率测量从膝盖到脚踝的光谱。成分和光谱是从冰立方的表面阵列和深层阵列同时看到的事件中提取的。在表面的μ介子横向分布是从数据中获得的，并用于提供测量的μ介子密度在600米的簇射核心高达30 PeV。将结果与其他实验的测量结果进行比较，以获得在扩展的能量范围内的光谱和组成的概述。表面μ介子测量强子相互作用模型和测量在更高的能量的一致性进行了讨论。
2016-01-25 astro-ph.HE
A Search For Atmospheric Neutrino-Induced Cascades with IceCube
冰立方探测器是一个全方位的中微子望远镜。几年来，冰立方一直在探测冰中带电μ子中微子相互作用的μ子轨迹。然而，冰立方还没有观测到由带电或中性流中微子相互作用引发的电磁或强子粒子簇射或“级联”。第一次探测到这样的事件签名可能来自已知的大气电子和μ子中微子通量。利用一整年的冰立方数据对大气中微子诱发的级联进行了搜索。重建和背景抑制技术的发展，以达到第一次，预期的信号与背景比~1或更好。
2009-10-01 astro-ph.HE
Multiplicity of TeV muons in air showers detected with IceTop and IceCube
南极的冰立方中微子观测站可以通过测量低能和高能μ子分量，在广泛的空气簇射中对μ子产生模型进行独特的测试。在这里，我们提出了TeV μ介子含量的测量，在近垂直的空气淋浴检测与IceTop在符合IceCube。初级宇宙射线的能量估计从占主导地位的电磁分量的空气簇射在表面上观察到的。根据在深探测器中测量的能量损失，研究了簇射的高能μ子含量。使用神经网络，逐个事件估计TeV μ子的初级能量和多重性。基线分析确定的平均多重性作为一个函数的初级能量之间的2.5 PeV和250 PeV的强子相互作用模型Sibyll 2.1。使用后LHC模型QGSJet-II.04和EPOS-LHC的基础上模拟得到的结果，提出了一次能源高达100 PeV。对于所有三个强子相互作用模型，TeV μ子含量的测量是一致的，假设最近的组合物模型的预测。将结果与GeV μ介子在空气簇射中的测量结果进行比较，揭示了基于后LHC模型的组合物解释中的紧张局势。
2023-01-29 astro-ph.HE
Measurement of the Diffuse Astrophysical Muon-Neutrino Spectrum with Ten Years of IceCube Data
冰立方中微子天文台在几个探测通道中测量了高能天体物理中微子的通量。的能谱拟合为不间断的幂律，但不同的最佳拟合参数，在不同的分析，涵盖不同的能量范围之间的几个TeV到10 PeV。在这里，我们提出了一个更新的分析，通过从北半球的μ介子中微子。它被扩展到近十年的数据和改进的处理系统的不确定性对大气通量的实施。假设能量谱为幂律，则更新后的天体物理通量最佳拟合参数为$Φ_{astro}=1.44$和$γ_{astro}=2.28$。我们将介绍光谱拟合的结果，并讨论测量的通量与其他IceCube结果的比较。
2019-08-26 astro-ph.HE
Gamma-ray Astronomy with Muons: Sensitivity of IceCube to PeVatrons in the Southern Sky
北半球TeV伽马射线观测站，如Milagro和Tibet AS $γ$，通过发现以前未被识别的源，可能是PeVatron产生的宇宙射线谱中高达“膝盖”的宇宙射线，证明了全天空仪器的重要性。我们评估冰立方的潜力，以确定类似的源在南部天空中的详细分析方法，以确定通量的μ子从TeV的伽马射线阵雨。我们将这种方法应用于已知的伽马射线源，如超新星遗迹。我们发现，与米拉格罗类似，对于通量强于几个10^{-11}粒子TeV^{-1} cm^{-2} s^{-1}的点状PeVatron，在10年内就有可能探测到。
2009-09-21 astro-ph.HE
Search for high-energy muon neutrinos from the "naked-eye" GRB 080319B with the IceCube neutrino telescope
我们报道了用冰立方探测器对GRB 080319 B中的高能μ介子中微子的搜索，GRB 080319 B是有史以来观测到的最亮的伽马射线暴（GRB）之一。火球模型预测，冰立方应该检测到平均0.1个事件的大量洛仑兹助推器的射流300。在66 s的直接开启时间窗口和GRB周围约300 s的扩展窗口中，均未发现超过本底的过量。伽玛射线暴类径迹事件数量的90% CL上限为2.7，对应于120 TeV ~ 2.2 PeV能量范围内μ子中微子注量极限为9.5 × 10 ^-3 erg cm^-2，包含90%的预期事件。
2009-11-20 astro-ph.HE
A Combined Fit of the Diffuse Neutrino Spectrum using IceCube Muon Tracks and Cascades
冰立方中微子天文台在2013年首次观测到高能天体物理中微子的扩散通量。从那时起，这一观测结果已在多个探测通道中得到证实，如高能起始事件，级联和贯穿的μ子轨道。将这些事件选择结合到IceCube的中微子数据的10年的高统计全球拟合中，可以大大提高对弥漫的天体物理中微子通量的理解：挑战或确认简单的不间断幂律通量模型以及天体物理中微子通量组成。这种综合分析的一个关键组成部分是对不同事件选择的系统不确定性进行一致的建模。这可以使用新颖的SnowStorm Monte Carlo方法来实现，该方法允许对来自单个模拟集的多个系统参数施加约束。我们将报告的状态，一个新的综合分析贯穿μ子轨道和级联。它是基于一致的所有味道中微子信号和背景模拟，第一次使用雪风暴方法来分析冰立方的高能中微子数据。将显示扩散天体物理中微子通量的能谱的估计灵敏度。
2021-07-21 astro-ph.HE
Combining IceCube Muon Tracks and Cascades to measure the Galactic Diffuse Neutrino Flux
本文提出结合冰立方缪子径迹与级联事件，利用前向折叠分箱似然拟合测量银河系弥散中微子通量，以提升灵敏度并区分模型。
2025-07-08 astro-ph.HE
Reconstruction of IceCube coincident events and study of composition-sensitive observables using both the surface and deep detector
来自宇宙射线空气簇射的综合信息触发了冰立方中微子天文台的地面和地下部分，允许通过能谱的膝区和以上重建初级粒子的能量和质量。高能μ介子束的性质与初级能量和成分有关，它们是在广泛的空气簇射形成的早期产生的，能够穿透到冰的深处。新的方法重建的方向和成分敏感的性质的μ子束。利用IceCube信号的似然最小化方法，考虑光子的传播、冰的性质以及μ子在冰中的能量损失过程，重建了μ子束的能量损失.深冰中高能μ子束的重建和表面探测器中低能粒子横向分布的重建结果可以结合起来研究初级成分和能量。模拟和实验数据的性能和组成的灵敏度进行了讨论。
2009-12-23 astro-ph.HE
Event-by-event reconstruction of air-shower events with IceCube using a two component lateral distribution function
针对IceTop无专用μ子探测器难以测量单空气簇射低能μ子的问题，提出用双组分侧向分布函数结合电磁与μ子分布解析描述，以重建初级能量和低能μ子数，并将详述其原理与性能。
2025-06-13 astro-ph.HE
Cosmic Ray Measurements with IceCube and IceTop
IceCube是一个位于地理南极深冰中的200公里切伦科夫探测器。在深冰探测器的主要事件产量包括穿透大气μ介子的能量超过约300 GeV，产生于宇宙射线空气淋浴。此外，表面阵列，冰顶，测量电磁分量和GeV μ子的空气淋浴。因此，IceCube和IceTop提供了独特的机会，可以用前所未有的统计数据非常详细地研究宇宙射线。我们将介绍最近从IceCube和IceTop进行的喜剧射线测量结果。在这篇综述中，我们将重点介绍从250 TeV到EeV范围内的宇宙射线能谱测量及其3 PeV以上的质量组成。我们还将报告最近的测量结果的μ子含量的空气淋浴和讨论他们的一致性预测从目前的强子相互作用模型。
2022-08-03 astro-ph.HE
Development of a Machine Learning Based Analysis Chain for the Measurement of Atmospheric Muon Spectra with IceCube
使用最先进的机器学习算法选择来自IceCube中检测到的空气簇射事件的高能μ子。使用mRMR算法选择用于区分低能量μ子束背景的HE μ子事件的属性，并通过随机森林模型对事件进行分类。在随后的分析步骤中，使用展开软件TRUEE将获得的样品用于重建大气μ子能谱。重建的光谱覆盖从$10^4\,$ GeV到$10^6\,$ GeV的能量范围。一般的分析方案，包括使用的第一年的数据与冰立方在其完整的配置与$86$仪表字符串。
2017-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
An improved muon track reconstruction for IceCube
IceCube是一个在南极运行的100公里切伦科夫望远镜。其主要目标之一是探测天体物理学中微子并确定其来源。高能μ子中微子是通过电荷电流与冰相互作用产生的次级μ子来识别的。目前最好的μ子轨道的定向重建是一种极大似然方法，该方法使用由实验的光电倍增管记录的切伦科夫光子的到达时间分布。普遍方法的一个已知的系统缺陷是假设沿着μ子轨道的连续能量损失。这篇文章讨论了一个广义的Anterior的预期到达时间分布参数化的随机μ子能量损失模式。这种更现实的参数化的μ子能量损失的轮廓导致约20%的改进的μ子角分辨率的冰立方。
2019-08-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Improving the muon track reconstruction of IceCube and IceCube-Gen2
IceCube是一个在南极运行的100公里切伦科夫望远镜。它的目标是探测天体物理学中微子并确定其来源。高能μ子中微子是通过电荷电流与冰相互作用产生的次级μ子来识别的。目前最好的μ子轨道的定向重建是一种极大似然方法，该方法使用由实验的光电倍增管记录的切伦科夫光子的到达时间分布。这种方法的已知系统缺点是假设沿着μ子轨道的连续能量损失，并忽略光电倍增管相关的影响，如前脉冲和后脉冲。这项工作讨论了约20%的改进的μ子角分辨率的IceCube和其计划的扩展，IceCube-Gen 2。在这里提出的重建方案中，预期到达时间分布现在由预定的随机μ子能量损失模式参数化。还研究了PDF中包含的前脉冲和后脉冲建模，但没有发现明显的改进，特别是与能量损失分布的修改相比。
2019-05-23 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Multiplicity of TeV muons in extensive air showers detected with IceTop and IceCube
利用 IceTop 和 IceCube 符合测量近垂直广延大气簇射，通过估计能量高于 500 GeV 的缪子数量，发现在 2.5-100 PeV 能量下 TeV 缪子平均多重数与三种强子模型模拟预期吻合，但与 GeV 缪子密度等观测量存在张力。
2023-07-27 astro-ph.HE
Moon Shadow Observation by IceCube
在没有天体物理学标准蜡烛的情况下，冰立方可以研究来自月球方向的宇宙射线的不足。在下行μ子流中观测到这种“月影”是对探测器相对于高能μ子通过的绝对指向精度和角分辨率的实验验证。在冰立方的40弦配置中观察到了月球阴影。这是冰立方的第一阶段，其中月球阴影分析已经成功。将讨论方法、结果和一些系统误差研究。
2010-03-07 astro-ph.HE
Unfolding the Atmospheric Muon Flux with IceCube: Investigating Stopping Muons and High-Energy Prompt Contributions
本文利用 IceCube 数据展开停止 μ 子与高能 μ 子能谱，结合机器学习改进重建与筛选，以研究常规和瞬发大气 μ 子成分。
2025-07-19 astro-ph.HE hep-ex
Recent Results of Cosmic Ray Measurements from IceCube and IceTop
IceCube是一个100公里的切伦科夫探测器，位于地理南极的深冰中。深冰探测器中的主要事件产率由能量超过几百GeV的宇宙射线空气簇射产生的穿透大气μ子组成。此外，部署在IceCube深冰探测器上方的表面阵列IceTop测量空气簇射的电磁信号和低能μ子。因此，IceCube和IceTop提供了通过大量统计数据非常详细地研究宇宙射线的独特机会。我们讨论的最新结果的空气簇射测量冰立方和冰顶，包括宇宙射线的能谱从250 TeV的EeV的范围。我们还将报告测量的宇宙射线质量组成的PeV到EeV的范围，并显示最近的结果，在南半球的PeV伽马射线源的搜索。此外，还将报告利用冰立方和HAWC观测站的综合数据对宇宙射线各向异性进行全天空分析的结果。最后，我们将提出一个测量的μ介子的密度在GeV范围内，并讨论其一致性与预测强子相互作用模型。
2019-09-10 astro-ph.HE
Muons in IceCube
IceCube探测器首次允许测量从几十GeV到PeV范围的大气μ子和中微子能谱。最高能量区域的轻子通量取决于“膝”周围的初级宇宙线成分和空气簇射中产生的大多数粲强子的瞬发衰变的贡献。它在这里表明，直接测量的大气μ介子光谱在该地区以上100 TeV是可行的，使用的数据已经可用。
2009-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Anisotropy of TeV and PeV cosmic rays with IceCube and IceTop
高能宇宙射线与地球大气层的相互作用产生了大量含有大量μ子成分的次级粒子的空气簇射。通过利用中微子望远镜对高能μ子的灵敏度，有可能使用这些探测器进行精确的宇宙射线研究。宇宙射线μ介子事件的高速率提供了高统计数据样本，可用于在千分之一水平上寻找母粒子到达方向的各向异性。本文报道了用IceCube中微子望远镜在20-400 TeV能量范围内在多个角尺度上收集的宇宙线数据中各向异性的观测结果。来自位于冰立方上方冰面上的IceTop空气淋浴阵列的新数据显示出与高能冰立方结果一致的各向异性。冰顶对大范围空气簇射的所有成分的敏感性将使我们能够更详细地探索与所观察到的各向异性相关的初级宇宙射线的特征。
2012-05-17 astro-ph.HE
Galactic and Extragalactic Analysis of the Astrophysical Muon Neutrino Flux with 12.3 years of IceCube Track Data
该研究利用IceCube 12.3年高纯度缪子中微子径迹数据，通过三维前向折叠似然拟合区分银河系、大气及各向同性天体物理成分，并检验CRINGE银河系弥散发射模型。
2023-08-16 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Studies with the Surface Instrumentation of IceCube
IceCube是一个安装在地理南极深冰中的200公里切伦科夫探测器。IceCube的表面阵列IceTop测量电磁信号，主要是来自超过几个100 TeV初级能量的广泛空气簇射的低能μ子，冰内探测器IceCube探测到簇射束和高能μ子。冰内探测器和IceTop相结合，为详细研究宇宙射线提供了独特的机会。本文总结了这些研究的最新成果。此外，冰立方的升级将包括通过安装闪烁探测器和无线电天线以及可能的小型空气切伦科夫望远镜，大大增强表面探测器。我们将讨论安装在南极的原型探测器的结果和这种增强的前景，以及IceCube-Gen 2计划的表面阵列。
2021-08-16 astro-ph.HE
Characterization of the PeV astrophysical neutrino energy spectrum with IceCube using down-going tracks
冰立方中微子天文台观测到了天体物理学中微子的扩散通量，能量从TeV到几PeV。最近的冰立方分析对PeV中微子的灵敏度有限，因为向上的中微子通量被地球衰减，而极高能量（EHE）的结果仅针对10 PeV以上的宇宙成因中微子。在这项工作中，我们提出了一个新的事件选择，填补了1 PeV和10 PeV之间的差距。该样本是从8年的数据中选取高能下行贯通轨道得到的。为了降低大气μ子背景，实现高的信号背景比，我们结合两种技术。第一种技术选择具有高随机性的事件，因为由中微子产生的单个μ子比大气μ子束损失更多的随机性，大气μ子束的能量损失由于大μ子多重性而变得平滑。第二种技术使用IceTop表面阵列作为大气背景事件的否决。为了表征天体物理学中微子通量并测试中微子能谱在几个PeV处是否存在截止点，将通过将该样本与7年高能起始事件（HESE）分析的结果相结合来进行全局拟合。
2021-07-29 astro-ph.HE
Searching for High Energy Diffuse Astrophysical Muon Neutrinos with IceCube
冰立方中微子观测站是目前正在南极建造的一个1 $km^{3}$探测器。从未解决的天体物理源中寻找高能中微子是冰立方中微子天文台寻找天体物理中微子的主要分析策略之一。来自各向同性分布的天体物理源的中微子的硬能谱可能有助于形成高于大气中微子背景的可探测信号。一个可靠的方法来估计中微子诱导轻子的能量是至关重要的天体物理中微子识别。目前正在使用2008-2009年科学运行期间拍摄的半成品探测器的数据进行分析。
2010-06-03 astro-ph.HE hep-ex
Limits on a muon flux from neutralino annihilations in the Sun with the IceCube 22-string detector
利用IceCube 22弦中微子探测器在2007年收集的104.3天的生存时间的数据，在太阳中性中微子湮灭中搜索μ子中微子。没有观察到超过预期大气背景的过量。上限已获得的湮灭率的捕获中性中子在太阳和转换到限制的WIMP质子截面的WIMP质量在250 - 5000 GeV的范围内。这些结果是迄今为止对中性伴子在太阳中湮灭的最严格限制。
2009-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing Hadronic Interaction Models with Cosmic Ray Measurements at the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子天文台提供了一个机会，以执行独特的测量宇宙射线空气淋浴与其组合的表面阵列和深探测器。电磁粒子和低能μ子（$\sim$ GeV）被IceTop探测到，而一束高能μ子（$\gtrsim$ 400 GeV）可以在IceCube中同时测量。基于模拟的空气簇射观测值的预测显示出对高能强子相互作用模型的选择的强烈依赖。通过重建不同的成分依赖的可观测量，可以提供强有力的测试强子相互作用模型，因为这些测量应该是相互一致的。在这项工作中，我们提出了2.5和80 PeV之间的空气簇射数据的分析，比较组成的解释测量的表面μ子密度，斜率的冰顶横向分布函数，和μ子束的能量损失，使用模型Sibyll 2.1，QGSJet-II.04和EPOS-LHC。我们观察到的所有模型在考虑中的不一致，这表明他们没有给出一个充分的描述实验数据。这些结果还意味着通过间接测量确定宇宙射线质量组成存在很大的不确定性。
2021-07-20 astro-ph.HE
Neutrino source searches and a realtime neutrino alert stream in the southern sky with IceCube starting tracks
冰立方分析在南部天空寻找天体物理中微子信号，面临着宇宙射线空气簇射产生的大气μ子和中微子的大背景。通过选择南方天空中的起始事件，大气μ子和伴随μ子的中微子被拒绝，产生比北方天空样品能量低的具有高天体物理中微子纯度的样品。我们的新的选择方法寻找μ子轨道从中微子相互作用的一个顶点内包含的检测器体积通过使用良好的指向分辨率的轨道形态创建一个事件特定的否决区域中的检测器拒绝进入轨道。这个起始轨道事件选择具有在小于-30 $^{\circ}$的磁偏角处超过10 TeV的高天体物理中微子纯度，这使得它非常适合用作南天实时中微子警报流。我们将讨论中微子点源搜索使用这个事件的选择，看看多信使天体物理学的起始轨道警报流的优点。
2019-08-13 astro-ph.HE
UHECR narrow clustering correlating IceCube through-going muons
最近的AUGER和望远镜阵列（TA）的UHECR事件表明，被称为热点（Hot Spot）的南北两个大星系团与M82和Cen A等活动星系核有关。自2008年以来，在同一框架中，我们假设UHECR是由光和最轻的原子核组成的，以解释附近巨大的室女星系团的尴尬缺席，缺席是由于最轻原子核的脆弱性和不透明性导致的。此外，UHECR地图显示了一些狭窄的集群，一些靠近银河平面，朝向SS 433和在天体地平线平面的对面：我们在2014年标记了它们，这表明可能的近源活动也是UHE中微子。事实上，自去年以来，2015年，最高的IceCube谷μ子，数百TeV能量的UHE上行中微子事件，确实显示了（在北天标记的三个案例中有两个案例）UHE中微子信号与窄拥挤的UHECR的预期重叠。具有更高能量阈值的新数据在某种程度上重新证实了我们的初步提议;新的可能来源出现了额外的相关UHE中微子与UHE中微子和/或窄UHECR集群事件。提出了残余中微子质量被ZeV中微子散射的可能作用。
2016-10-31 astro-ph.HE
New Measurement of Muon Neutrino Disappearance from the IceCube Experiment
本研究利用IceCube天文台2012至2021年的数据，采用卷积神经网络进行事件重建，分析了能量低于100 GeV的大气缪子中微子消失现象并给出了初步结果。
2023-06-28 astro-ph.HE hep-ex
Limits on a muon flux from Kaluza-Klein dark matter annihilations in the Sun from the IceCube 22-string detector
利用2007年104.3天的观测数据，利用冰立方中微子探测器的22弦结构，对太阳中Kaluza-Klein暗物质湮灭产生的μ介子中微子进行了探测。没有观察到超过预期大气背景的过量。已获得了在太阳中捕获的最轻Kaluza-Klein粒子（LKP）WIMP的湮灭率的上限，并将其转换为LKP质量在250 - 3000 GeV范围内的LKP-质子截面的极限。这些结果是迄今为止对LKP在太阳中湮灭的最严格限制。
2009-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
First Neutrino Point-Source Results From the 22-String IceCube Detector
我们提出了在北方天空中的中微子点源搜索的新结果，使用2007-08年记录的数据与22串冰立方探测器（约四分之一的计划总数）和275.7天的寿命。最终的5114个中微子候选事件的样本与预期的大气μ子中微子和大气μ子的一小部分的背景相一致。没有发现点源的证据，在考虑所有试验后，天空中2.2 σ的事件最显着过量。在北半球天空中，具有E^-2谱的μ介子-中微子点源的平均上限为E^2 Phi_nu_mu < 1.4x10^-11 TeV cm^-2 s^-1，能量范围为3 TeV ~ 3 PeV，比之前AMANDA-II探测器的最佳平均上限提高了两倍。
2009-07-27 astro-ph.HE
A Search for Neutrino Sources with Cascade Events in IceCube
冰立方发现了天体物理学中微子流，最近又使用μ子中微子数据集来提供一个来源的证据;一个被称为TXS 0506+056的耀斑。然而，负责大部分天体物理中微子通量的来源仍然难以捉摸。开辟新的检测渠道可以提高灵敏度，增加发现潜力。在这项工作中，我们提出了一个新的中微子数据集严重依赖于深度神经网络（DNN）选择级联事件产生的中性电流相互作用的所有口味和带电电流相互作用的口味以外的μ子中微子。DNN处理的速度使得使用单个GPU近实时地选择事件成为可能。与μ子中微子事件相比，级联事件的角分辨率降低了，但是由此产生的数据集在南部天空中具有较低的能量阈值和较低的背景速率。与μ子中微子数据集相比，这些好处导致对南天来源的灵敏度提高了2-3倍。这个数据集是特别有前途的确定瞬态中微子源在南天和中微子生产从银河平面。
2021-07-19 astro-ph.HE
Measuring the Neutrino Cross Section Using 8 years of Upgoing Muon Neutrinos Observed with IceCube
冰立方中微子天文台探测到的中微子能量比目前的加速器高出几个数量级。在40 TeV以上，穿过地球的中微子将被吸收，因为它们通过带电电流与原子核相互作用，造成在冰立方探测到的穿越地球的中微子不足。先前发表的结果表明，截面与标准模型对1年冰立方数据的预测一致。我们提出了一个新的分析，使用8年的IceCube数据，以适应在地球上的$ν_μ$吸收，统计数量级优于以前的分析，并与系统的不确定性的改进治疗。它将测量跨越1 TeV至100 PeV范围的三个能量箱中的截面。我们将提出蒙特卡罗研究，证明其灵敏度。
2021-08-10 astro-ph.HE hep-ex
Searches for and Characterization of Astrophysical Neutrinos using Starting Track Events in IceCube
冰立方中微子天文台是一个立方体探测器，设计用于探测天体物理学起源的中微子。然而，由宇宙射线在大气中相互作用产生的μ子构成了这些天体物理中微子的重要背景，特别是在南赤道天空。识别在探测器中开始的中微子事件使我们能够减少大气μ子分量，同时保持高的中微子事件开始率。今天提出的方法也拒绝了大气中微子，如果它们伴随着来自同一宇宙射线簇射的μ子，将天体物理学到大气中微子的50 $\%$纯度阈值从100 TeV降低到10 TeV，在磁偏角小于-25°。我们使用10个$\%$（燃烧样本）的9.5年IceCube数据来证明这个数据集的状态。我们概述了一个计划测量的扩散中微子通量包括理论和检测器系统的不确定性。此外，我们还讨论了在南部天空中寻找中微子点源和弥漫的银河系平面中微子发射，并计划向多信使社区发布高天体物理纯度的实时警报。
2021-07-20 astro-ph.HE
Search for muon neutrinos from Gamma-Ray Bursts with the IceCube neutrino telescope
本文介绍了2007/2008年利用冰立方探测器在北半球的41个伽马射线暴中寻找高能μ介子中微子的结果。搜索涵盖了即时和可能的前兆发射，以及一个独立的模型，宽的时间窗口-1小时至+3小时左右的每个伽玛暴。与以前的搜索与一个大的GRB人口，我们不利用标准的韦克斯曼-巴考尔GRB通量的提示排放，但计算个人中微子光谱的所有41 GRB从卫星测量的突发参数。在这三个时间窗口中，我们都没有发现偏离仅背景假设的情况。因此，我们将90% CL上限设定为瞬发相的注量为3.7x10^-3 erg cm^-2（72 TeV - 6.5 PeV），前驱相的注量为2.3x10^-3 erg cm^-2（2.2 TeV - 55 TeV），其中引用的能量范围包含探测器中90%的预期信号事件。假设E^-2通量，宽时间窗的90% CL上限为2.7 × 10 ^-3 erg cm^-2（3 TeV - 2.8 PeV）。
2010-01-19 astro-ph.HE
Enhancements to the IceCube Extremely High Energy Neutrino Selection using Graph & Transformer Based Neural Networks
为改善10 PeV以上的弥散测量，本研究利用图神经网络区分中微子与大气μ子背景，并采用基于Transformer的神经网络进行方向重建，显著提升了背景抑制与重建性能，助力未来极高能中微子选择。
2025-07-15 astro-ph.HE
Refining the IceCube detector geometry using muon and LED calibration data
本文利用缪子径迹和LED校准数据对IceCube探测器DOM水平位置进行原位精化，验证了串平均几何修正的有效性，并发展了逐DOM定位与散射延迟修正方法。
2023-08-10 astro-ph.HE
Measurement of the Anisotropy of Cosmic Ray Arrival Directions with IceCube
我们报告的第一次观察到的各向异性的宇宙射线的到达方向的能量在多TeV区域在南方天空使用的数据从冰立方探测器。在2007年6月至2008年3月期间，部分部署的IceCube探测器在南极冰内1450米至2450米的深度处以1320个数字光学传感器分布在22个字符串上的配置进行操作。冰立方是一个中微子探测器，但数据主要是由宇宙射线μ子的大背景。因此，本底数据适合于南天宇宙射线的高统计研究。这些数据包括大气中下行宇宙射线相互作用产生的43亿μ子;这些事件的重建中位角分辨率为3度，中位能量为$\sim20$ TeV。它们的波达方向分布在赤经上表现出各向异性，其一次谐波振幅为$(6.4\pm0.2 $ stat $. \pm 0.8 $ syst $.)\times10^{-4}$。
2010-05-17 astro-ph.HE
On the detectability of BL Lac objects by IceCube
自2010年以来，冰立方观测到约50个60 TeV以上的宇宙起源高能中微子事件，但这些事件的天体物理来源仍然未知。最近，我们提出了高能发射BL Lac（HBL）对象作为高能中微子的候选发射体。假设高能伽马射线和极高能中微子通量之间成正比，我们计算了IceCube和目前正在建设的Km3NeT一年内预期的中微子事件数量。为了给出检测的重要性的值，我们还考虑了单个源的背景。为此，我们导出了μ子中微子产生的通过率，包括地球吸收的影响，地球的密度和截面$νN$。将此计算应用于HBL源和大气中微子背景，我们可以计算IceCube检测的预期意义，表明我们的方案与没有检测到HBL是兼容的。
2017-08-04 astro-ph.HE
Seasonal Variation of Atmospheric Neutrinos in IceCube
冰立方中微子天文台以每年约10万个的速度探测到100 GeV以上的大气μ子中微子。这些中微子来自宇宙线空气簇射中带电π介子和K介子的衰变。它们的通量取决于母介子的产生和衰变的概率，因此对平流层温度很敏感。中微子率从8年的运行的探测器与大气温度分布测量的大气红外探测器（AIRS）。这种相关性的分析提供了一个测试模型的强子相互作用在大气中的空气淋浴。中微子的这种分析补充了本次会议上另一篇论文中提出的大气μ子与温度相关性的分析。
2019-09-04 astro-ph.HE
Galactic and extragalactic contributions to the astrophysical muon neutrino signal
IceCube天体物理中微子信号的光谱和各向异性特性揭示了银河系对南半球中微子通量有重要贡献的证据。我们检查银河系的贡献是可检测的天体物理学μ介子中微子通量从一个低的正偏角地区的北部天空。估计银河中微子通量在这部分的天空中的伽玛射线和南方天空的中微子数据，我们发现，北方天空的天体物理μ介子中微子信号显示超过银河通量。这表明存在一个额外的硬谱（河外或大规模的星系晕）组成部分的天体物理中微子流量。我们表明，银河系通量的组成部分仍然应该是可检测的μ子中微子数据在十年之久的冰立方曝光。
2016-03-22 astro-ph.HE
Testing the Pointing of IceCube using the Moon Shadow in Cosmic-Ray Induced Muons
冰立方中微子天文台是一个位于地理南极的200公里规模的探测器。中微子诱导μ子定向重建的标定和探测器的指向精度有待验证。出于这些目的，月球被用作标准蜡烛，不完全依赖于模拟数据：宇宙射线被月球吸收，这导致来自月球方向的宇宙射线诱导的μ子的不足，这是用高统计学测量的。月影分析使用了未分组的最大似然方法，该方法已得到了系统性的改进，并且与以前的分析相比使用了更大的探测器。这允许每月观察具有较大意义的阴影。在第一部分中，它被发现，将月球盘模型，坐标相关的不确定性缩放和改进的背景估计相比，以前的更简单的分析增加的意义。第二部分对两种新的方向μ子重建算法的性能进行了验证。
2021-08-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measurement of Atmospheric Neutrino Oscillations with IceCube
我们提出了第一个统计上显着的检测中微子振荡的高能量制度（$>$ 20 GeV）从冰立方中微子天文台在2010-2011年收集的数据分析。这种测量是通过DeepCore探测器的低能量阈值（$\sim 20$ GeV）实现的，并受益于使用IceCube探测器作为对宇宙射线诱导的μ子背景的否决权。振荡信号是在从DeepCore收集的数据中提取的低能μ子中微子样本（20 - 100 GeV）中检测到的。从IceCube数据中提取了一个高能μ子中微子样本（100 GeV - 10 TeV），以限制系统的不确定性。观察到低能上行μ介子中微子的消失，非振荡假设被拒绝，具有超过$5σ$的意义。在一个双中微子味的形式主义，我们的数据是最好的描述大气中微子振荡参数$Δm^2_{23}= (2.3^{+0.6}_{-0.5})\cdot 10^{-3}$ eV $^2$和$\sin^2(2 θ_{23})>0.93$，最大的混合是有利的。
2013-05-16 astro-ph.HE hep-ex
Energy-dependent anisotropy of cosmic-ray muons: A twelve-year study with IceCube Neutrino Observatory
本研究利用冰立方中微子天文台12年数据，分析不同能量段宇宙射线μ子的各向异性特征，证实其各向异性存在能量依赖性，为宇宙射线扩散模型提供了观测支持。
2025-08-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Track signals at IceCube from subleading channels
本文研究了IceCube中次级通道对径迹事件的贡献，发现其在HESE径迹事件中占非可忽略比例，且对确定天体物理中微子流参数至关重要。
2024-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Physics with the IceCube Observatory
冰立方中微子天文台的1立方公里冰内探测器和1平方公里冰面探测器（IceTop）构成了一个三维宇宙线探测器，非常适合一般宇宙线物理学。通过分析冰表面的空气簇射和/或冰中的大气μ介子，已经获得了宇宙射线特性的各种测量结果，如能谱、质量组成和各向异性。
2012-09-25 astro-ph.HE
Crossing muons in Icecube at highest energy: Cornerstone to neutrino astronomy
立方千米ICECUBE探测器中的最高能量中微子事件（包含）导致在过去三年中有多达$37-2=35$信号（其中两个最近被释放）;这些数以千计的TeV（32个高能事件）到最罕见的（只有3个）PeV级联簇射，被证明具有外星起源。UHE中微子从$ν_μ$大气优势（在TeV能量下超过$ν_{e}$簇射）向更高能量的簇射级联（$ν_{e}$，$ν_τ$）事件的转变在几十TeV到PeV的能量下是如此快速的外星注入的暗示。所有这些事件中的大多数（35个中的28个）是球形级联;它们的后续模糊图是不确定的。额外的最稀有的$9-2=7$ μ子轨道，虽然在到达方向上是尖锐的，但没有提供任何相关的聚类，也没有在已知源内的任何重叠。我们最近提出，沿着ICECUBE的最高能量（tens-TeV）交叉μ子，主要是在地平线或即将到来的，是理想的工具，能够很快揭示这样的集群，甚至任何狭窄的角度指向已知的（IR，X，射电或$γ$）源或自相关在罕见的双重或三重态：最后的希望，一个有意义的和短时间的$ν$天文学。任何沿银河系源或UHECR到达的交叉μ子也可能探测由核或中子产生的最罕见的UHECR事件。在ICECUBE数据的三年内，所有超过几十TeV的非包含交叉最高能量μ子可能是几十个，可能在$54$左右（向上的是27个），大多数沿着水平边缘增强，绘制已知的源和/或在双峰或最罕见的三重峰中自相关（如果看到附近的稳定或瞬态源）…
2014-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Model-independent Measurement of the Atmospheric Muon Neutrino Energy Spectrum up to 2.5 PeV
南极的冰立方天文台可以测量扩散的中微子通量。特定通量参数化的假设限制了光谱形状的范围。考虑到所记录的数据的统计数据越来越多，模型独立的展开方法可以克服这些限制。在这方面的贡献，一个独立的模型的方法来估计的μ子中微子通量之间的125 GeV和2.5 PeV。为了从探测器采集的数据中提取μ介子中微子，采用了基于机器学习的方法。这产生了一个有效的μ子中微子样品，纯度超过99%。频谱估计的可能性为基础的展开技术，涉及一种新的分仓方案，使用决策树三年的冰立方数据。这项测量提供了多年来在这种能量范围内的第一个与模型无关的μ子中微子谱。
2019-09-11 astro-ph.HE
Searching for TeV gamma-ray emission associated with IceCube high-energy neutrinos using VERITAS
寻找长期寻找的宇宙射线来源的一个线索是最近冰立方探测器对高能中微子天体物理通量的观测，因为这些中微子可能起源于宇宙射线加速器的强子相互作用。虽然中微子的天空图显示没有显着的点源的迹象，到目前为止，有可能利用成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的灵敏度，如VERITAS，从中微子方向搜索强子伽马射线发射。在过去的2年里，已经使用VERITAS阵列观测了IceCube探测到的中微子事件的位置。观测仅限于μ子中微子事件，因为它们的典型角度重建不确定性低于1度，小于VERITAS视场的3.5度直径。VERITAS的位置进一步限制了中微子事件的位置，可以观察到那些位于北部天空，或在温和的南偏。观测位置的列表是从已发表的结果和冰立方提供的一组高能μ子轨道中选择的。我们目前的现状和一些初步的结果，从这个计划。
2015-09-01 astro-ph.HE
High-energy atmospheric muon flux calculations in comparison with recent measurements
最近，基于IceCube探测器收集的事件，在两个天顶角范围内重建了高能大气μ介子谱。这些测量达到高能量的贡献，大气μ介子通量从短寿命强子衰变的预期。最新的IceCube测量的高能大气μ子谱表明，在500 TeV以上的能量的瞬发μ子分量的存在。在这项工作中，在能量范围为10 GeV - 10 PeV的大气常规μ介子通量的计算使用一组强子模型结合已知的参数化的宇宙线谱由Zatsepin $\&$ Sokolskaya和Hillas $\&$ Gaisser。利用夸克-胶子弦模型（QGSM）计算瞬发μ子，重现了冰立方实验的μ子数据。然而，如果粲产生模型预测的瞬时轻子通量明显低于QGSM，则需要对瞬时μ子分量的额外贡献来描述IceCube μ子谱。这种增加，显然是源于短寿命的无味介子$η, η^\prime, ρ, ω, ϕ$的罕见衰变模式，可能会确保对高能大气μ子通量的竞争贡献。
2019-07-01 astro-ph.HE hep-ph
A Combined Astrophysical and Dark Matter Interpretation of the IceCube HESE and Throughgoing Muon Events
我们执行一个组合的可能性分析的IceCube 6年的高能量启动事件（HESE）和8年贯穿μ子事件超过10 TeV使用两个组件的中微子通量模型。双分量通量可以是纯粹的天体物理来源，也可以是标准模型之外的贡献，例如衰变的重暗物质。我们发现，天体物理加上暗物质的解释是温和的首选目前的数据在纯粹的天体物理解释。对于天体物理中微子，我们考虑了两种不同的源味成分，分别对应于标准π介子衰变源和μ介子阻尼π介子衰变源。我们发现，后者是略优于前者作为高能量的组成部分，而低能量的组成部分并没有表现出任何这样的偏好。我们还考虑到多信使伽马射线的约束，并发现我们的两个组件的配合是与这些约束兼容，而单组件的幂律bestfit的HESE数据被排除。天体物理学加上暗物质的解释的两个组件通量被发现是温和的首选由目前的数据和伽玛射线的约束，在纯粹的天体物理学的解释。
2018-07-05 astro-ph.HE hep-ph
Search for STaus in IceCube
τ轻子的超对称伙伴，stau，在某些模型中是次轻的超对称粒子。它们衰变为最轻的超伴子的过程通常被超对称破缺所抑制，这使它成为一个长寿命的粒子。在这种情况下，它的签名是一个长的，最低限度的电离轨道时，通过冰立方探测器旅行。与它们的主能量无关，斯陶轨道在探测器中看起来像低能μ子。因此，一个潜在的斯态信号可能是由大气μ介子中微子引起的μ介子径迹的过量。我们的分析集中在地平线附近的区域，因为这里的STAU信号和大气背景之间的比例是最大的。我们将提出第一个敏感性，以限制使用IceCube的Stau质量，并证明这种分析的潜力与未来的改进。
2021-07-21 astro-ph.HE hep-ex
Cosmic Ray Spectrum and Composition from PeV to EeV from the IceCube Neutrino Observatory
南极冰立方中微子观测站是一个多成分探测器，能够测量PeV至EeV的宇宙射线能谱和成分，该能量区域通常被认为涵盖了从银河系到河外的宇宙射线源的过渡。表面的IceTop阵列对空气簇射的电磁部分敏感，而深层冰阵列检测空气簇射的高能（TeV）μ子分量。IceTop的重建簇射尺寸参数S $_{125}$被展开成高统计的全粒子能谱。此外，对于穿过两个阵列的空气簇射，在冰中重建的μ子能量损失信息与S $_{125}$在机器学习算法中相结合，以同时提取元素组的所有粒子能谱和单个谱。的所有粒子的光谱以及光谱的个别元素组。
2019-08-21 astro-ph.HE
Which is the flavor of cosmic neutrinos seen by IceCube?
我们分析了IceCube观测到的高能中微子事件，旨在探索宇宙中微子的初始味道。我们研究的轨道簇射比的子集与能量超过60 TeV，其中的信号预计占主导地位，并表明，不同的生产机制引起不同的预测，即使占由于中微子振荡的不确定性。我们首次将IceCube观察到的通过μ子纳入分析。他们证实了宇宙中微子已经被发现的假设，它们的味道符合预期。
2015-02-10 astro-ph.HE
