Status of Neutrino Astronomy - a mini-review on neutrino telescopes
随着第一个100公里级中微子望远镜IceCube的建成，发现第一个宇宙高能中微子源的竞赛进入了一个新的阶段。中微子作为宇宙信使的使用有可能大大增强和扩展我们对高能宇宙的银河系和河外来源的知识。本文简要介绍了中微子望远镜的现状及其对点源的灵敏度。它讨论了当前中微子排放的上限及其对不同来源类别模型的影响。
2011-10-31 astro-ph.HE
The Birth of Neutrino Astronomy
介绍了2010年5月至2012年5月冰立方探测器对高能天体物理中微子观测的第一个证据。选择高能量中微子事件的顶点以及包含在检测器的体积，分析的灵敏度开始在大约50 TeV，最高能量的事件是几个PeV。在大气μ子和中微子的预期背景之上观察到显著过量的通量。28个事件的样本包括有史以来观测到的最高能量的中微子，并且在味道、到达方向和能量方面与对地外起源中微子的一般预期一致。利用新发现的天体物理学中微子，对星团进行空间搜索以寻找确切的来源，标志着neutirno天文学的诞生。
2014-02-15 astro-ph.HE
Neutrino Astronomy (Rapporteur Talk)
这份报告是特别报告员在2015年荷兰海牙举行的第34届国际宇宙射线会议上关于中微子天文学的演讲的总结。在这里，从总共40个讲座和90个海报在NU会议在第34届红十字国际委员会的中微子天文学的选择的贡献进行了总结，试图提供一个关于这个迅速发光的新领域的现状报告。自从第一次观测到高能宇宙中微子以来，中微子天文学领域最近经历了一次“相变“。从理论和实验的角度，人们已经做出了广泛的努力来确定在100 TeV到PeV区域观察到的中微子通量的起源。此外，对于进一步理解观测到的高达$10^{20}$ eV的宇宙线的起源，寻找超出观测水平的中微子通量变得越来越重要。虽然冰立方中微子天文台是目前唯一测量这种中微子通量的实验，但它的初步测量结果已经通过使用几个独立探测通道的分析得到证实。此外，在寻找中微子点源方面也取得了一些进展，但还没有成功的观测报告。在冰立方观测之后，有大量关于下一代中微子探测器的研究报告，包括大型地下切伦科夫中微子探测器和切伦科夫射电中微子探测器。
2015-11-12 astro-ph.HE
High-energy neutrino astronomy and the Baikal-GVD neutrino telescope
中微子天文学为非热宇宙提供了一个新的视角，并与其他天文学学科相辅相成。近年来，该领域取得了迅速的进展，包括IceCube首次探测到TeV-PeV能量范围内的天体物理中微子，以及第一个确定的河外中微子源（TXS 0506+056）。进一步的发现是为了在北半球使用新的100公里望远镜：贝加尔湖的贝加尔-GVD和地中海的KM 3 NeT-ARCA。贝加尔-GVD的建造按计划进行;探测器目前包括2000多个光学模块，排列在56个字符串上，提供0.35 km $^3$的有效体积。我们回顾了贝加尔-GVD的科学案例，建设计划，以及部分建成的阵列的第一个结果。
2020-11-18 astro-ph.HE
Neutrino Astronomy at High Energies - An Experimental Review
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）
本文综述高能中微子天文学的发展历程，回顾了探测到TeV-PeV地外中微子弥散通量及识别单个源的突破，并展望未来方向。
2026-09-23 astro-ph.HE
Achievements and Mirages in Uhecr and Neutrino Astronomy
光子天文学统治了过去的四个世纪，而更宽的光子带统治了最后一个无线电X-伽马世纪的发现。近十年来，UHECR和UHE中微子天文学的兴起和竞争可能会出现。Tau Neutrino可能会赢，并成为第一个揭示的味道。如果核子是主要的超高能电子回旋共振流，它可能很快在俄歇的EeV能量范围内上升。反之，UHECR是Li ~+核（He，Li。（2）UHE τ中微子在EeV处可能被抑制，在几百PeV处可能被增强.在AMIGA和HEAT密集子阵列中可检测到。几年之内。
2009-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Antares Neutrino Telescope and Multi-Messenger Astronomy
天文望远镜是目前在北半球运行的最大的中微子望远镜，旨在探测来自天体物理源的高能中微子。这样的观测将为这些源的工作过程提供重要的线索，并可能有助于解决超高能宇宙射线的难题。在这种情况下，Anneutron正在开发几个项目，以提高其揭示中微子与其他宇宙信使（光子，宇宙射线和引力波）可能的空间和/或时间相关性的能力。中微子望远镜和它的最新成果，连同这些多信使计划。
2010-04-30 astro-ph.HE
The Observation of High-Energy Neutrinos from the Cosmos: Lessons Learned for Multimessenger Astronomy
冰立方中微子望远镜发现了来自银河系以外的PeV能量中微子，其能量通量与GeV能量伽马射线和EeV能量宇宙射线相当。这些中微子提供了宇宙加速器的唯一无障碍视野，这些加速器为从宇宙到达我们的最高能量辐射提供动力。我们将回顾IceCube第一个十年的运行结果，重点是测量来自宇宙的弥漫的多味中微子通量，并确定超大质量黑洞TXS 0506+056是宇宙中微子的来源，因此，宇宙射线。我们将推测多信使天文学的经验教训，其中河外中微子源可能是在高能伽马射线中观察到的宇宙加速器的一个相对较小的子集，并且在它们发射中微子的时候可能被伽马射线遮蔽。
2021-10-04 astro-ph.HE
Introduction to neutrino astronomy
这篇文章是中微子天文学的介绍，由天体粒子物理学家撰写，面向天文学家。虽然重点是中微子天文学的成就和目标，而不是与粒子物理学相关的方面，但我们将介绍粒子物理学概念，以了解依赖于中微子特性的那些方面。详细的布局如下：在节~第一章介绍中微子，研究它们之间的相互作用，介绍中微子探测器和望远镜。在Sect.~ 2，我们讨论太阳中微子，已被检测到，是激烈的（理论和实验）研究的问题。在Sect.~ 3，我们关注超新星中微子，它告诉我们一个非常戏剧性的天体物理事件，并可以告诉我们很多关于引力坍缩的现象。在Sect.~ 4、讨论了最高能量中微子，这是一个非常新的和活跃的研究领域。在Sect.~第五章，我们回顾了中微子振荡现象，并评估了它与中微子天文学的关系。最后，我们提供了一个简短的整体评估和总结节。6.选择材料-即，并不是所有的成就都得到了审查-而且它只停留在介绍性的水平，但努力突出当前的研究问题。为了帮助初学者，我们倾向于限制参考文献的列表，尽可能选择评论作品和书籍。
2018-08-26 astro-ph.HE
High-energy neutrino transients and the future of multi-messenger astronomy
本文围绕高能天体中微子暂现源展开，综述其理论预期与实验图景，重点探讨多信使天文学时代下暂现源的中微子发射机制及最具前景的探测通道，为相关研究提供方向。
2024-11-29 astro-ph.HE
Beyond first light: Global monitoring for high-energy neutrino astronomy
本文提出通过全球中微子望远镜联合观测与PLEnuM网络，解决IceCube探测率低与视野受限问题，加速高能中微子源发现并提升探测能力。
2025-09-17 astro-ph.HE
Neutrino astronomy at Lake Baikal
Joint Institute for Nuclear Research（联合核研究所）；Institute for Nuclear Research, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Comenius University（布拉迪斯拉发康斯坦丁神甫大学）；Czech Technical University in Prague（捷克理工大学）；Irkutsk State University（伊尔库茨克国立大学）；Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics MSU（莫斯科国立大学斯科别尔钦核物理研究所）；Institute of Nuclear Physics of the Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan（哈萨克斯坦共和国能源部核物理研究所）
贝加尔湖的Baikal-GVD中微子望远镜在中微子天文学领域取得新进展，包括对大气和天体物理中微子的观测。
2024-11-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Dawn of Multi-Messenger Astronomy
高能天体物理中微子和引力波的发现为探索宇宙打开了新的窗口。将中微子观测与电磁辐射和宇宙射线的测量结合起来，有望揭开中微子发射的来源，并帮助解决天体物理学中长期存在的问题，如宇宙射线的起源。中微子观测也可能有助于定位引力波源，并使研究它们的天体物理祖先成为可能。在这项工作中，我们回顾了中微子源的多信使搜索的现状和未来计划。
2016-06-30 astro-ph.HE
2013-2016 review: HE Neutrino and UHECR Astronomy?
在过去的几年里，2013-2016年，ICECUBE的高能中微子事件以及AUGER和TA最后一次丰富的UHECR地图有望开启一个新的高能天文学时代。不幸的是，中微子与最佳γ X射线源之间的关联性还没有被发现，最著名的γ射线暴γ源与任何中微子事件都没有关联。在核子GZK截止区内，UHECR中预期的局域群各向异性刚刚消失。来自室女座的UHECR事件几乎不存在。能量超过200 TeV的τ中微子可能在ICECUBE中以可探测的方式通过双爆发光。在十几次事件中，ICECUBE中（还）没有出现τ中微子。最后，几十年来一直在呼吁高能中微子相关印记的GRB火球模型在TeV能量下还没有找到。这么多的缺席正在制造一个巨大的问号：是否有一个新的阅读密钥？
2017-01-31 astro-ph.HE hep-ph
IceCube: An Instrument for Neutrino Astronomy
太阳以外的中微子天文学在20世纪50年代末首次被设想;到了20世纪70年代，人们意识到需要更大规模的中微子探测器。第一个这样的仪器IceCube即将完成并正在收集数据。IceCube项目将一立方公里深且超透明的南极冰转化为粒子探测器。总共有5，160个光学传感器嵌入南极冰中，以检测中微子与冰中的原子核相互作用时产生的次级粒子发出的切伦科夫光。每个光学传感器都是一个完整的数据采集系统，包括光电管、数字化电子器件、控制和触发系统以及用于校准的LED。光的模式揭示了中微子相互作用的类型（味道）以及中微子的能量和方向，使中微子天文学成为可能。冰立方的科学任务包括各种各样的任务，如寻找宇宙射线的来源，观察银河系超新星爆炸，寻找暗物质，以及研究中微子本身。这些能量远远超过加速器产生的能量。这篇评论的大纲如下：中微子天文学和千米级探测器。高能中微子望远镜：中微子探测方法。IceCube硬件高能中微子望远镜：超越天文学。未来项目
2010-08-24 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
High-energy neutrino astronomy with KM3NeT-ARCA
KM 3 NeT/ARCA高能中微子望远镜目前正在地中海建造。该探测器将由两块装有仪器的结构组成，尺寸约为100公里。在这项工作中，探测器的状态，预期的性能，银河系和河外中微子源，从原型和第一个部署线的结果将简要报告。
2017-01-20 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
First Radio Neutrino & Cosmic Rays Astronomy Workshop in India
本文总结了2024年4月在印度举办的聚焦射电波技术探测宇宙线与中微子的研讨会的动机与报告内容。
2025-09-25 astro-ph.HE hep-ex
History of high-energy neutrino astronomy
这个演讲勾画了通往立方千米中微子望远镜之路的主要里程碑。它从20世纪50年代末的第一个概念性想法开始，并描述了20世纪70年代和80年代具有现实发现潜力的探测器概念的出现。1995年，夏威夷附近的DUMAND项目结束后，贝加尔湖的NT 200、南极的AMANDA和地中海的ANTARES项目进行了进一步的开发。2013年，在第一个概念提出半个多世纪后，IceCube发现了地外高能中微子，并打开了一个新的宇宙观测窗口-标志着一个里程碑，这是一个远未完成的旅程。
2019-03-27 astro-ph.HE
Multi-messenger connection in high-energy neutrino astronomy
本文综述高能中微子天文学中多信使联系的研究进展，指出统计限制的现状，强调多信使协同观测对解决宇宙射线起源问题的关键作用。
2024-08-21 astro-ph.HE
High Energy Neutrino Astronomy
超高能中微子理论的简要回顾。讨论了超新星遗迹、伽马射线暴、活动星系核等加速源。自上而下的来源包括拓扑缺陷（TD），超重暗物质（SHDM）和镜像物质。扩散通量被认为是宇宙成因和自上而下的中微子。根据费米-LAT的高能γ辐射扩散数据，对中微子扩散通量的级联上限进行了研究。这是最普遍和严格的上限，适用于宇宙起源和自上而下的模型。目前，许多探测器的上限接近级联上限，5年冰立方上限将远低于它。
2011-02-17 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Astronomy: where do we stand, where do we go?
随着在TeV-PeV能量范围内确定天体物理学（“宇宙”）中微子的扩散通量，IceCube打开了一扇通往宇宙的新窗口。然而，相应的宇宙景观仍然是未知的：到目前为止，观测到的通量没有显示出任何与已知源类的明确关联。在本报告中，我勾勒了从贝加尔NT 200到冰立方的路线，并总结了冰立方最近的天体物理学结果。最后，我描述了目前的项目，以建立更大的探测器：GVD在贝加尔湖，KM 3 NeT在地中海和IceCube-Gen 2在南极。这些探测器将允许研究高能中微子天空的细节比目前的阵列允许。
2017-11-22 astro-ph.HE
Lightest Nuclei in UHECR versus Tau Neutrino Astronomy
UHECR可能是核子或原子核;在后一种情况下，像He、Li、Be这样的锂离子核，最多只能解释室女座信号的缺失以及被星系磁场弯曲的半人马座A周围事件的拥挤。该模型符合在AUGER中发现的观察到的核质量组成。然而，GZK以上的UHECR核子产生EeV中微子，而重核，如Fe UHECR不产生太多。UHECR He核在几十EeV时会发生核碎裂（产生几十PeV的低能中微子），但一旦超过10^{20} eV，它就会受到光子GZK抑制（导致EeV中微子）。这两个宇宙成因的UHE次级中微子信号可能会以显著和可检测的方式影响通常预测的GZK Tau中微子天文学;共振反中微子电子-电子导致Tau空气簇射的作用也可能上升。
2009-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lorentz symmetry and high-energy neutrino astronomy
洛伦兹对称性破缺的研究是一个非常活跃的研究领域。LV效应很小，通常使用特殊的系统来寻找它，高能中微子由于其能量高、传播距离长和量子力学干涉的存在，为寻找LV提供了一个独特的系统。在这篇简要的评论中，我们介绍了LV的测试和总结现有的LV使用大气和天体物理中微子的搜索。
2021-12-12 astro-ph.HE hep-ph
UHE neutrino astronomy and neutrino oscillations
$E>10^{17}$ eV的UHE中微子可以由超高能宇宙射线（UHECR）与CMB光子（宇宙成因中微子）相互作用产生，也可以由拓扑缺陷（TD）、超重暗物质（SHDM）和镜像物质等自上而下的源产生。宇宙成因中微子的预测是可靠的，它们的流量可以用数值计算UHECR的观测流量。的通量的下限得到的情况下，纯质子组成的观察到的UHECR。宇宙成因中微子流量的严格上限也是存在的。中微子的最大能量由最大加速能量决定，至少对于冲击波加速来说，最大加速能量预计不会超过$10^{21} - 10^{22}$ eV。自上而下的来源提供了高出几个数量级的中微子能量，这可以被认为是这些模型的特征。振荡在UHE中微子天文学中起着重要的作用。在宇宙成因中微子的产生过程中，$τ$ -中微子不存在，而$\barν_e$中微子被抑制。这些物种，重要的检测，出现在所观察到的通量由于振荡。镜像中微子不能被直接观测到，但由于普通中微子的振荡，它们可以在最高能量下提供最大的中微子通量。
2009-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Neutrino and Axion Astronomy with Dark Matter Experiments
敏感的暗物质（DM）实验可以很好地利用超出其指定的目标，允许探索广泛的物理主题。正如我们所讨论的，未来的大型直接DM探测实验构成了令人印象深刻的望远镜，作为传统中微子探测器的补充。这为中微子天文学打开了一扇新的窗户，包括诸如超大质量黑洞的起源和超新星预测等问题。此外，DM实验可以作为多信使天文学的有效工具。这是很好地说明了从瞬态天体物理源（如轴子星爆炸）的相对论性轴子的探索，提供新的签名，以及可能的见解的轴子潜力。
2021-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
No guaranteed neutrino astronomy without (enough) double bang tau and downward HESE muon tracks: An update version
IceCube Neutrino Astronomy被认为是。τ中微子味道的缺乏和轨道的不对称性表明了一种占主导地位的大气魅力噪声。相关的级联和轨道不对称性与相关的统计数据强制的魅力噪声的优势。魅力信号可以立刻解释轨道数据与银道面和已知最亮伽马源之间缺乏相关性的原因。
2019-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Neutrino Astronomy with IMB, Kamiokande and Super Kamiokande
中微子天文学的一些最早的工作是由一类主要为粒子物理学目标设计的地下探测器完成的。这些探测器使用廉价的水来获得所需的大质量，以观察中微子预期的非常低的相互作用速率。他们利用了相对较大的光衰减长度和水的折射率，以获得每千吨探测器非常便宜的成本。从这些开创性的中微子探测器获得的结果包括实时观测太阳中微子，超新星中微子和大气中微子。中微子点源、暗物质和原始磁单极子的探测器也是用它们做的。
2022-02-03 astro-ph.HE hep-ex hep-th
Reevaluation of the Prospect of Observing Neutrinos from Galactic Sources in the Light of Recent Results in Gamma Ray and Neutrino Astronomy
根据最近冰立方的证据，外星中微子通量，我们重新审视观测银河系宇宙射线源的前景。特别是，我们更新的中微子通量的预测，预计在天鹅座附近的恒星形成区域的来源，考虑到最近的TeV伽马射线测量其光谱。我们考虑了三个Milagro来源：MGRO J2019+37、MGRO J1908+06和MGRO J2031+41，并计算了可达到的置信水平限值和统计学显著性，作为暴露时间的函数。我们还评估了在地中海的一个更大规模的探测器的前景，以观察和阐明宇宙中微子通量的起源冰立方测量。
2014-06-19 astro-ph.HE hep-ph
Supernova Neutrino Neutrino Astronomy
现代中微子设施将能够从下一颗银河系超新星中探测到大量中微子。我们调查的可行性的三角测量方法来定位一个核心坍缩超新星采用中微子到达不同的探测器的时间差。我们进行详细的数值拟合，以确定这些时间差的不确定性的情况下，当核心坍缩成一个中子星或黑洞。我们提供了一个全球性的图片结合所有相关的当前和未来的中微子探测器。我们的研究结果表明，在中子星形成的情况下，超新星的定位精度分别为1.5度和3.5度的赤经和赤经。对于黑洞场景，可以达到亚度精度。
2018-04-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino masses and ordering via multimessenger astronomy
我们定义的理论框架和推导的条件下，多信使天文学可以提供有用的信息中微子质量和它们的顺序。该框架使用中微子和其他光信使（即引力子）到达之间的时间差，这些光信使在天体物理灾难中发射。我们还提供了一个初步的可行性研究，阐明实验范围和挑战计划中微子探测器，如超神冈以及未来的几个百万吨级探测器。这项研究表明，未来的实验可能是有用的，在独立测试绝对中微子质量的宇宙学界限。具体地说，这种测量的成功关键取决于天体物理事件的可用率，并且除了所主张的需要兆吨级探测器之外，还需要开发高分辨率计时。
2016-09-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Multi-messenger astronomy with very-high-energy gamma-ray observations
经过几十年的发展，多信使天文学，即光子、中微子、带电粒子和引力波等宇宙源信息的组合，现在已经成为一个既定的现实。在这个新兴的学科，我们认为，甚高能量（VHE）伽马射线观测发挥了特殊的作用。我们讨论了爆炸瞬变现象的最新进展，中微子和γ射线天文学之间的联系以及寻找暗物质的研究。最后，总结了VHE γ射线领域未来十年的实验前景。
2019-11-14 astro-ph.HE
The promise of deep-stacking for neutrino astronomy
针对高能天体物理中微子源未探明的问题，本研究提出深度堆叠方法，通过叠加弱源信号、优化权重提升探测灵敏度3至5倍，为解析中微子源及宇宙线加速机制提供新途径。
2025-01-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Neutrino Sources from a Multi-Messenger Perspective
高能中微子天文学领域正在经历一个快速的演变。在2013年发现天体物理TeV-PeV中微子的扩散通量之后，IceCube天文台最近发现了耀变体中微子发射的第一个令人信服的证据。在这篇简短的评论中，我将总结这些中微子观测的现状，并强调多信使天文学在解释它们方面的重要作用。
2018-11-19 astro-ph.HE
Neutrino Astronomy with IceCube
IceCube是正在南极建造的一个更大规模的高能中微子望远镜，是扩大AMANDA望远镜能力的第二代仪器。冰立方的科学组合包括探测来自天体物理物体的中微子，如宇宙射线的来源，寻找暗物质，以及使用非常大的大气中微子数据集的基础物理学。简要回顾了IceCube的设计和状态，然后总结了AMANDA迄今为止的结果以及2007年运行的IceCube初步结果，计划的86个字符串中有22个已运行。新的填充阵列被称为深核心，这将扩展冰立方的能力，能量低至10 GeV，也被描述。
2009-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multimessenger Astronomy and New Neutrino Physics
我们讨论了如何约束新的物理学在中微子部门使用多信使天文观测的冰立方实验。与可识别的源的时间和方向重合的信息被用来通过约束来自这些源的中微子的平均自由程来改善实验限制。在接下来的几年里，冰立方预计将从各种中微子产生源中探测中微子，并且已经确定Blazar TXS 0506+056是中微子产生源。我们探讨特定的唯象模型：额外的中微子相互作用，亲中微子的暗物质，和轻子数带电的轴子暗物质。对于每一个新的物理方案，我们解释从TXS 0506+056中微子的观测作为一个约束的新的物理模型的参数。我们还讨论了合并涉及中子星和黑洞，以及如何检测中微子符合这些事件可以放置新的物理模型的界限。
2018-11-02 astro-ph.HE hep-ph
A 20 GeVs transparent neutrino astronomy from the North Pole?
μ子中微子天文学被淹没在污染的大气中微子噪声中。然而，在24 GeV的能量下，大气中的μ介子中微子在沿着地球直径垂直上升的同时，应该会消失（或被严重耗尽），同时转化为τ的味道：南极深核体积中任何最罕见的垂直12 GeV μ介子轨道，指向北极，可能主要是追踪一个无噪声的天体物理信号。相应的深核6-7-8-9通道触发器可能指向这些方向，并在没有太多背景的能量范围内。位于南极的深核探测器可以在18- 27 GeV的能量窗口扫描到一个狭窄的垂直圆锥中，这是一种新的中微子天文学，几乎没有噪音，指向北极。不幸的是，12 GeV的μ子追踪它们的到达方向主要是围绕一个独特的弦在天顶锥立体角中传播。为了同时实现方位角分辨率，需要同时进行两串检测。将深芯线数目加倍（两个新的阵列，每个阵列六根线，实现36.5米的平均探测距离）是可取的，这将导致更大的深芯探测质量（两倍以上）以及通过两根线垂直轴探测实现更清晰的天顶和方位角分辨率。这样的改进可能会显示出一个无噪声（至少是10倍）的μ子中微子天文学。这种增强也可能是一个特殊的各向异性预见大气反μ子，在CPT违反物理学与保守的一个关键的探针，最近的米诺斯结果的暗示。
2011-01-10 astro-ph.HE hep-ph
High Energy Neutrino Astronomy: IceCube 22 and 40 strings
在本文中，在对中微子望远镜的物理学进行了简短的介绍之后，我们将报告IceCube探测器的第一次性能，以及IceCube在部分完成的配置（22串和40串）中运行时从数据中获得的初步结果。我们将强调最近为研究南半球以及扩展区域而开发的新分析方法。根据AMANDA和IceCube的长期经验，南极冰已被证明是天体粒子物理学的理想场所。关于未来冰立方以外的新想法和项目将结束本次演讲。
2010-12-02 astro-ph.HE hep-ex
Neutrino Astronomy with IceCube and Beyond
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
冰立方天文台通过探测高能中微子揭示宇宙高能现象，尽管已发现高能中微子通量，但其源仍不明，未来计划建设IceCube-Gen2探测器以进一步研究。
2017-04-30 astro-ph.HE
Atmospheric Cherenkov Telescopes as a Potential Veto Array for Neutrino Astronomy
冰立方中微子天文台揭示了高能天体物理中微子源的存在。然而，由于天体物理学中微子很难从大气中宇宙射线诱导的粒子级联产生的大气中微子背景中分离出来，因此对中微子来源的识别具有挑战性。有效地探测与探测到的中微子同时发生的空气簇射，可以大大减少这些背景，提高中微子望远镜的灵敏度。成像空气切伦科夫望远镜（IACTs）对50 GeV到50 TeV范围内的伽马射线（和宇宙射线）引起的空气簇射敏感，因此可以用作中微子观测站的背景标识符。本文介绍了一个小规模，宽视场，成本效益的IACT阵列作为中微子天文学的空气簇射否决权的可行性。一个由250到750个望远镜组成的表面阵列将显著提高像IceCube这样的立方望远镜规模探测器的性能，而成本只有原始投资的百分之几。阵列中望远镜的数量可以根据天文学和几何学的考虑进行优化。
2020-01-08 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Exploring Hadron Physics in Black Hole Formations: a New Promising Target of Neutrino Astronomy
从大质量恒星坍缩中探测到中微子不仅可以告诉我们很多关于源物体的信息，还可以告诉我们关于它们内部深处的微观物理学。在这项研究中，我们定量地讨论了从非旋转大质量恒星黑洞形成坍缩产生的中微子信号中提取致密和热强子物质性质信息的可能性。基于我们详细的数值模拟，我们评估了事件数的超级神冈与中微子振荡被充分考虑。我们证明，事件数从银河系事件是足够大的，不仅可以检测到它，但也区分一个强子状态方程从另一个由我们的统计方法假设相同的祖先模型和非旋转。这意味着大质量恒星坍缩可以成为强子物理学的一个独特探索，也将是新兴中微子天文学的一个有希望的目标。
2010-04-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
From the Dawn of Neutrino Astronomy to A New View of the Extreme Universe
本文展望中微子天文学未来20年，提出七大开放问题，并强调全球协作与互补探测器网络对实现多信使时代发现潜力的关键作用。
2025-06-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Multi-messenger Astronomy with Quenched Superradiance
提出利用致密旋转天体的淬灭超辐射产生引力波和中微子信号，以研究超轻玻色子，并探讨现有及未来实验直接探测的可能性。
2025-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
High energy cosmic ray and neutrino astronomy
能量超过10^{19} eV的宇宙射线被称为超高能宇宙射线（UHECR）。这些粒子的来源和它们的加速机制是未知的，多年来一直是争论不休的问题。本文的第一部分介绍了UHECR观测对候选UHECR源的性质、候选源以及相关的主要未决问题所隐含的主要限制。为了应对识别UHECR源和探测驱动它们的物理机制的挑战，很可能需要一种“多信使”方法，将电磁、宇宙射线和中微子观测结合起来。评论的第二部分是专门讨论高能中微子天文学。它表明，探测器，目前正在建设中，预计将达到所需的高能量银河系外中微子源的检测的有效质量，并因此可能在不久的将来在解决主要的悬而未决的问题发挥关键作用。对来自银河系外源的高能中微子的探测不仅将提供对UHECR源的身份和基本物理的约束，而且还可能提供关于中微子基本性质的信息。
2011-01-06 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Neutrino Pevatrons: A Brand New Pathway to Astronomy, Astrophysics, and Particle Physics
冰立方合作组织宣布观测到28个宇宙中微子候选者，这一消息引起了人们的极大兴奋。到目前为止，报告的数据与预期的大气中微子背景相差4.3σ，这提出了一个明显的问题：“这些中微子来自宇宙的哪里？“我们回顾了文献中探索的许多可能性来解决这个问题，包括银河系或河外天体的起源。为了完整起见，我们还简要讨论了新的物理过程，这些过程可以解释冰立方数据，也可以受到冰立方数据的约束。
2014-01-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
No Tau? No Astronomy!
自2013年以来，IceCube级联阵雨突然过剩已经显示出超过30-60 TeV到PeV能量的快速味道变化。这种从TeV的主要μ子轨道到更高能量的簇射事件的变化，归功于中微子天文学的新注入。然而，最近公布的54个中微子HESE，高能起始事件，以及38个由冰立方周围形成的槽形μ子产生的外部μ子径迹，没有一个指向任何预期的X-γ或射电源：没有一个与GRB有关，没有指向活动BL Lac，也没有指向费米目录中的AGN源。与附近的质量分布（本星系群）没有明显的相关性，也与银道面没有明显的相关性。此外，还没有任何记录（在十几个200 TeV的能量事件中）由于τ中微子的诞生和衰变而引起的预期的双爆炸。一个令人惊讶和令人惊讶的不公平分配的味道与预期的民主之一。最后，内HESE事件谱和外交叉μ子径迹谱并不完全一致。此外，在60 TeV处明显的天体物理学中微子通量突然增加，可能也会在几PeV处突然被切断，以隐藏（尚未观测到的）6.3 PeV处的希霍共振峰。一种更为快速的迷人的大气中微子成分可以解释冰立方的大部分谜团。如果在不久的将来，2017-2018年，它不会在某个地方发出τ中微子信号（通过AUGER，TA，ASHRA或IceCube中的双爆炸中的τ空气簇射），那么将面临一系列后果。这些缺失的相关性，特别是tau信号的缺失迫使我们声称：没有Tau？没有中微子天文学。
2017-07-13 astro-ph.HE
Measurement of sound speed vs. depth in South Pole ice for neutrino astronomy
我们已经测量了压力波和剪切波的速度作为深度的函数之间的80和500米的深度在南极冰的精度优于1%。测量是使用南极声学测试装置（{SPATS}）进行的，这是一个部署在南极站冰中的发射器和传感器阵列，目的是测量与天体物理中微子声学探测有关的声学特性。变送器和传感器使用工作频率为$\sim$ 5-25 kHz的压电陶瓷。在200 m和500 m深度之间，测得的剖面与声速随深度的零变化一致，导致压力波和剪切波的折射为零。我们还进行了一项补充研究，其特征是爆炸信号从50米到2250米的深度传播，从中我们确定了一个压力波速度值，该值与在较浅深度和较高频率下工作的传感器确定的压力波速度值一致。这些结果对中微子天文学有着令人鼓舞的意义：200米以上的声波折射可以忽略不计，这表明可以实现良好的中微子方向和能量重建，以及与背景事件的分离。
2009-09-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Towards Multi Energy Neutrino Astronomy: Diagnosing Enhanced Circumstellar Material around Stripped-Envelope Supernovae
本研究提出结合热MeV与非热TeV中微子的新方法，诊断大质量坍缩星周围增强星周物质，估算了多探测器事件率，验证了千秒差距内适用性，开创多能量中微子天文学研究方向。
2025-03-21 astro-ph.HE hep-ex
An event generator for neutrino-induced Deep Inelastic Scattering and applications to neutrino astronomy
本文将完全遍举、NLO 精度的 DIS 事例生成器扩展到中微子入射情形，通过 POWHEG 与 PYTHIA 8 匹配并给出最高 1 PeV 的微分分布预测。
2024-07-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Origin and evolution of cosmic accelerators - the unique discovery potential of an UHE neutrino telescope: Astronomy Decadal Survey (2010-2020) Science White Paper
天文学和天体物理学中最令人感兴趣的问题之一，即产生最高能量宇宙射线（UHECR）的宇宙加速器的起源和演化，可能是通过观测超高能（UHE）宇宙成因中微子来解决的。中微子从它们的源头出发，不受磁场的偏转，也不受与宇宙微波背景相互作用的阻碍。在高能量下，中微子可以通过阿斯卡里安效应在致密的射频透明介质中被检测到。覆盖地理南极的丰富的冷冰，及其卓越的RF清晰度，已经成为开发这种方法的几项开创性工作的所在，包括RICE和ANITA。在这些努力中获得的专业知识以及在建造IceCube光学切伦科夫天文台过程中开发的基础设施的基础上，可以在极点附近部署一个低成本的射频天线站阵列，以便在未来十年内以度尺度角分辨率有效地探测大量的UHE中微子。这样的阵列，如果安装在靠近冰立方，可以允许交叉校准一个小的，但宝贵的中微子事件的子集检测到的光学和无线电方法。除了提供关键信息，以确定来源的UHECR，这样一个天文台也可以提供一个独特的探测长基线高能中微子相互作用在任何人造中微子束无法实现。
2009-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Astronomy: A Glimpse of the Promised Land
2012年，物理学家和天文学家庆祝了维克多·赫斯探测到宇宙射线一百周年。一年后，在2013年，有第一个证据表明外星高能中微子，即可能包含宇宙射线起源关键信息的信号。南极冰立方中微子望远镜的数据提供了这一证据。1973年国际宇宙射线会议讨论了建造这种探测器的第一个概念。当时没有人会想到，人类的首次发现需要40年的时间，这是圣经中从埃及到巴勒斯坦的时间。但现在，毕竟，2013年让我们第一次看到了中微子宇宙最高能量的乐土。本文概述了具有现实发现潜力的探测器的演变，描述了IceCube和ANTARES中微子望远镜最近获得的相关结果，并试图展望未来。
2014-02-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Impact of Southern-Hemisphere Radio Blazar Observations on Neutrino Astronomy
本文探讨南半球射电耀变体观测对中微子天文学的影响，通过TANAMI项目对九个与冰立方中微子热点相关的耀变体进行高分辨率VLBI观测，以研究其喷流结构并支持未来KM3NeT的观测。
2023-10-11 astro-ph.HE
Results from IceCube
冰立方中微子天文台是世界上最大的中微子探测器，在地理南极测量了一立方公里的冰。该探测器探测的中微子能量范围从GeV到PeV，并凭借其极大的体积收集高统计中微子样品。冰立方的设计目的是探测来自潜在宇宙射线加速点的高能中微子，如活动星系核、伽马射线暴和超新星遗迹。冰立方在2013年宣布探测到天体物理中微子的扩散通量，包括有史以来探测到的最高能量中微子。此后，冰立方开发了一个强大的系统，由天体物理学中微子候选者产生实时警报，触发其他望远镜和探测器的快速后续观测。2017年9月，IceCube观测到一个中微子与一个闪耀的耀变体重合，标志着中微子天文学时代的到来，并拓宽了多信使天文学的领域。IceCube科学计划超越了多信使天文学，包括中微子振荡和中微子与物质相互作用的基础物理学，宇宙射线物理学，以及对标准模型之外的粒子和力的搜索。这些会议记录将涵盖IceCube的最新中微子物理学和天体物理学结果以及探测器的未来前景。
2019-09-11 astro-ph.HE
Charm production in the forward region: constraints on the small-x gluon and backgrounds for neutrino astronomy
最近，冰立方实验观测到能量高达几个PeV的宇宙中微子，这预示着中微子天文学的开始。在如此高的能量下，常规中微子通量被抑制，而来自粲介子衰变的瞬发分量有望成为天体物理中微子的主要背景。然而，在高能量下的魅力产生在理论上是不确定的，因为魅力质量处于微扰QCD的适用范围的边界，也因为计算对小x下的胶子PDF很敏感。在这项工作中，我们提供了详细的微扰QCD预测的魅力和底部生产的前向区域，并验证它们与最近的数据从LHCb实验在7 TeV的比较。找到良好的数据和理论之间的协议，我们使用LHCb的测量来约束小x胶子PDF，实现了其不确定性的大幅减少。使用这些改进的PDF，我们提供的魅力和底部生产在LHCb在13 TeV的预测，以及为13和7 TeV之间的横截面的比例。同样的计算被用来计算中微子的能量分布，从粲衰变的pA碰撞，一个关键的成分实现理论上可靠的估计粲诱导的背景中微子望远镜。
2015-10-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Towards High-Energy Neutrino Astronomy. A Historical Review
寻找宇宙射线的来源是一个三重攻击，使用带电的宇宙射线，伽马射线和中微子。探测高能中微子的第一个概念性想法可以追溯到50年代后期。具有现实发现潜力的探测器的长期演变始于70年代和80年代，在夏威夷附近的太平洋和西伯利亚的贝加尔湖进行了开创性的工作。但直到现在，在第一个概念提出半个世纪后，这样一个探测器才开始运作：南极的冰立方。我们还不知道使用IceCube是否真的能探测到外星高能中微子，或者这是否仍然是下一代望远镜的特权。但无论答案是什么：通往现代探测器的道路是一段非凡的旅程。本审查概述了其主要里程碑。
2012-07-20 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.hist-ph
