The IceCube Neutrino Observatory IV: Searches for Dark Matter and Exotic Particles
The IceCube Collaboration
奇异粒子搜索：WIMP湮灭在太阳，在银河系中心，在附近的矮星系;磁单极子;提交的论文，第32届国际宇宙射线会议，北京2011年。
Exotic particle searches: WIMPs annihilating in the Sun, in the galactic center, in nearby dwarf galaxies; magnetic monopoles; Submitted papers to the 32nd International Cosmic Ray Conference, Beijing 2011.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
The IceCube Neutrino Observatory VI: Neutrino Oscillations, Supernova Searches, Ice Properties
使用DeepCore进行大气中微子振荡;使用IceCube及更远的地方进行超新星探测;使用IceCube闪光器研究南极冰的透明度;向2011年北京第32届国际宇宙射线会议提交论文。
The IceCube Neutrino Observatory II: All Sky Searches: Atmospheric, Diffuse and EHE
所有天空中微子搜索：大气中微子天体物理学中微子美容中微子; 2011年在北京举行的第32届国际宇宙线会议上提交了论文。
The IceCube Neutrino Observatory I: Point Source Searches
天体物理学中微子点源和相关测量的研究：稳定和时变源的研究;后续方案;活动星系核;伽玛暴;月球阴影;向第32届国际宇宙射线会议提交论文，北京，2011年。
The IceCube Neutrino Observatory III: Cosmic Rays
宇宙射线和相关测量：冰顶概览;冰顶校准;宇宙射线组成;气簇测量;宇宙射线μ子研究; PeV伽马射线研究;宇宙射线各向异性;福布什减少;向第32届国际宇宙射线会议提交论文，北京，2011年。
The IceCube Neutrino Observatory V: Future Developments
IceCube天文台的拟议改进。2011年在北京举行的第32届国际宇宙线会议上提交了论文。
The IceCube-Gen2 Neutrino Observatory
IceCube中微子天文台在2013年发现了高能天体物理中微子，并在2017年确定了第一个引人注目的天体物理中微子源，blazar TXS 0506 +056，从而打开了中微子天文学的窗口。在这次演讲中，我们将讨论IceCube-Gen 2设施的科学范围和正在进行的开发-IceCube的计划扩展。IceCube-Gen 2将把观测到的宇宙中微子的速率提高一个数量级，能够探测到五倍微弱的中微子源，并将天体物理中微子的测量扩展到能量高出几个数量级。我们将讨论仪器的设想设计，其中包括一个扩大的冰中光学阵列，一个用于宇宙射线研究的表面阵列，以及一个用于探测超高能量（>100 PeV）中微子的浅射电阵列。我们还将重点介绍为IceCube-Gen 2开发和测试新仪器的持续努力。
Radio measurements of air showers with the IceCube-Gen2 surface prototype station at the Pierre Auger Observatory
本文介绍了在皮埃尔·奥格天文台运行的IceCube-Gen2地面原型站对空气簇射无线电信号的观测，通过与奥格地面探测器符合观测验证了信号有效性，并将更新分析结果与CoREAS模拟进行了对比。
The IceCube Neutrino Observatory, the Pierre Auger Observatory and the Telescope Array: Joint Contribution to the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2017)
冰立方、皮埃尔·奥格尔和望远镜阵列合作组共同参与第35届国际宇宙射线会议，展示其在高能天体物理领域的研究成果。
A prototype station of the IceCube-Gen2 Surface Array at the Pierre Auger Observatory
本研究分析了IceCube-Gen2原型站无线电天线观测到的空气簇射，并与Pierre Auger Observatory最密集阵列的水切伦科夫探测器探测结果相符，实现了两项实验的交叉验证。
Cosmic-ray Spectrum and Composition with the IceCube Observatory
本文报道了南极冰立方天文台对银河系宇宙射线的能谱和核成分的测量结果。
Observation of air showers with an IceCube-Gen2 prototype station at the Pierre Auger Observatory
本文报告了部署在皮埃尔·奥格观测站的 IceCube-Gen2 原型站首批结果，实现了无线电天线与水切伦科夫探测器对空气簇射的首次符合探测，并观测到银河系噪声。
Cosmic ray composition study using machine learning at the IceCube Neutrino Observatory
膝区宇宙线质量组成（$\sim 3$ PeV）的评估对于理解宇宙射线从银河系到河外源的起源转变至关重要。南极冰立方中微子观测站是一个多组件探测器，由冰顶表面阵列和冰立方深层探测器组成。通过将现代机器学习技术应用于在冰立方天文台的两个探测器组件中同时重建的宇宙射线空气簇射，可以测量该过渡区中初级宇宙射线的能量和质量。在这方面的贡献，我们将讨论目前正在开发的IceCube观测的重建性能和组成的灵敏度。
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。
Three-year performance of the IceAct telescopes at the IceCube Neutrino Observatory
本文回顾了IceCube中微子天文台IceAct望远镜在南极三年的运行性能，表明其约10 TeV的能量阈值和宽广视场能提供现有探测器无法获取的簇射信息，有效改善宇宙线组成研究。
An improved mapping of ice layer undulations for the IceCube Neutrino Observatory
本文利用LED校准数据独立推导冰层倾斜，提出全体积倾斜模型，证实正交方向倾斜并发现沿冰流的新分量，提升冰立方探测器性能。
IceCube Observatory: Neutrinos and the Origin of Cosmic Rays
冰立方天文台是第一台千米^3中微子望远镜，它已经完成了对来自点状和弥散星系及河外源的高能宇宙中微子通量的最严格限制。没有探测到地外中微子对宇宙射线的起源有着重要的影响。本文回顾了天体物理学中微子搜索的现状，以及对100 TeV以上持续宇宙线各向异性的观察。
Tau Neutrinos in IceCube, KM3NeT and the Pierre Auger Observatory
2018年，IceCube合作报告了将耀变体鉴定为天体物理中微子源的证据。这些证据在这里简要总结，然后集中在冰立方中的τ中微子物理学的前景，无论是在高能量（天体物理中微子）和低能量（大气中微子振荡）。此外，未来的中微子探测器，如KM3NeT和冰立方升级和他们的tau中微子物理潜力进行了讨论。最后，介绍了皮埃尔俄歇天文台的高能中微子探测机制和由此产生的通量上限。
Highlights from the IceCube Neutrino Observatory
本文综述IceCube近15年的高能宇宙中微子重大发现，并介绍IceCube Upgrade与IceCube-Gen2的未来科学潜力。
Mapping the ice stratigraphy in IceCube using camera deployment footage
本文探索利用IceCube部署时的相机录像获取冰层地层数据，作为成本更低的替代方案，以支持未来IceCube-Gen2的冰层绘图。
Neutrino Astronomy with the IceCube Observatory
冰立方是km^3级中微子望远镜的第一个代表，也是目前对高能中微子最灵敏的探测器。它的主要任务是寻找银河系和河外高能中微子源，但它也是一个优秀的探测器，用于研究各种其他高度热门的天体物理学和粒子物理学主题，如超新星，暗物质和中微子振荡。本文在介绍中微子天文学和中微子望远镜的基础上，介绍了IceCube中微子探测器在宇宙高能中微子源探测方面的最新成果。
Realtime Follow-up of Astrophysical Transients with the IceCube Neutrino Observatory
实时分析是必要的，以确定高能中微子的来源。作为一个具有4 $π$球面度视场和接近100%占空比的天文台，冰立方中微子天文台是研究瞬变的独特设施。2016年，IceCube建立了一个管道，使用低延迟数据快速响应多信使观测社区感兴趣的天体物理事件。在这里，我们描述了这个管道，并总结了自2016年以来进行的所有分析的结果。我们不仅专注于那些分析，其中进行了响应使用其他信使，如光子和引力波确定的瞬变，但也对这个管道可以用来约束人口的天体物理中微子瞬变的后续高能量中微子警报。
Exploring IceCube Neutrino Alerts with the HAWC Observatory
本研究利用HAWC天文台存档数据，结合IceCat-1的IceCube中微子警报与AMON数据，通过贝叶斯块算法开展伽马-中微子符合搜索，在350个警报中发现25个符合事例，其中1个对应耀发态活动星系核Markarian 421，为多信使天体物理研究提供参考。
Eleven Year Search for Supernovae with the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子观测站在南极1 $\,$ km $^3$的透明冰层上进行观测，主要用于探测能量在数GeV至PeV范围内的粒子。由于冰的温度在$-20^\circ$ C到$-43^\circ$ C之间，并且冰的放射性低，形成IceCube晶格的5160光电倍增管的暗噪声率为500 Hz量级，这对于10英寸光电倍增管来说特别低。因此，冰立方可以将其搜索范围扩大到持续数秒的$\mathcal{O}$（10 $\,$ MeV）中微子爆发，预计这些中微子将由银河系核心坍缩超新星产生。通过观察所有光电倍增管速率的均匀上升，冰立方可以为我们银河系内部超新星的中微子速率提供特别高的统计精度（$<$ 20 kpc）。本文介绍了研究银河系中潜在的遮蔽或失败的核心坍缩超新星的工具和方法。分析将基于2008年4月17日至2018年12月31日期间的3911天IceCube数据。
The IceCube neutrino observatory: Status and initial results
IceCube合作正在南极2公里深处建造一个立方公里级中微子望远镜，利用南极的透明冰作为切伦科夫介质来探测宇宙中微子。IceCube天文台由IceTop补充，IceTop是冰内探测器顶部的一个平方公里的空气淋浴阵列。探测器的建设已接近完成，计划部署86个字符串中的79个和80个IceTop站中的73个。预计将于2010/11年冬季完工。利用部分建成的探测器的数据，我们提出了初步的结果，从天体物理学的来源，如超新星遗迹，活动星系核，和伽马射线暴，宇宙射线的各向异性，和暗物质散射截面的限制中微子的搜索。此外，我们讨论了未来的计划和R&D活动，对新的中微子探测技术。
Towards a cosmic ray composition measurement with the IceAct telescopes at the IceCube Neutrino Observatory
本文介绍利用IceAct望远镜与IceTop及深层探测器联合测量宇宙线空气簇射，通过图神经网络和随机森林回归实现成分分析，以改进质量成分研究。
State of the Ice Model in the IceCube Observatory
本文回顾了 IceCube 中微子天文台冰模型的发展历史、现存问题及改进需求，并指出在升级前审查模型现状的重要性。
Neutrinos from near and far: Results from the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子天文台在地理南极测量了十亿吨冰，在过去十年中一直处于突破性科学发现的最前沿。其中包括观测到TeV-PeV天体物理学中微子流，探测到第一个天体物理学中微子的太阳能共振，以及blazar TXS 0506+056作为第一个已知的高能中微子源的证据。然而，仍有几个问题，涉及天体物理学中微子的确切起源，它们在源头和地球大气中的产生机制，以及超越标准模型的物理学背景。本次会议重点介绍了我们的一些最新成果，从中微子相互作用和振荡的新约束到天体物理中微子通量的最新测量，并寻找它们的起源到IceCube-Gen 2的未来前景。
IceCube as a Multi-messenger Follow-up Observatory for Astrophysical Transients
最近IC-170922 A和耀变体TXS 0506 +056之间的关联突出了实时观测对于识别可能的天体物理中微子源的重要性。由于其接近100\%的占空比，4 $π$球面度的视野，以及数十年的能量的出色灵敏度，IceCube非常适合生成警报以供其他仪器跟踪，并快速跟踪其他仪器生成的警报。与瞬变天体物理现象相一致的中微子探测可以作为强子过程的确凿证据，并提供有关宇宙射线加速器的身份和机制的重要信息。2016年，IceCube中微子天文台建立了一条管道，可以在几分之一秒到几周的时间尺度上从天体物理瞬变中快速搜索中微子。从那时起，已经进行了67次专门的分析，以寻找冰立方中微子与无线电，光学，X射线和伽马射线仪器报告的天体物理学瞬变之间的关联，以及寻找与冰立方自己的高能警报相关的低能量中微子信号。我们提出了事件选择，极大似然分析方法，和IceCube实时管道的灵敏度。我们还总结了迄今为止所有随访分析的结果。
Searches for Galactic Neutrinos with the IceCube Neutrino observatory
针对银河系带电宇宙线来源未知的问题，介绍了运行十余年的南极IceCube中微子天文台利用切伦科夫光探测原理，开展弥散中微子流及银道面点源、延展源中微子搜寻的相关研究。
Evaluation of expected solar flare neutrino events in the IceCube observatory
自80年代末以来，为了响应Homestake实验中报告的总中微子通量增加与太阳耀斑的巧合，太阳中微子探测器一直在寻找太阳耀斑信号。介子衰变产生的中微子本身是加速质子与太阳大气层碰撞产生的，它将为加速过程的基本物理学提供一个新的窗口。对于我们的研究，我们专注于冰立方中微子天文台，一个立方公里中微子探测器位于地理南极。由于其超新星数据采集系统和深核组件，专用于低能中微子，冰立方可能对太阳耀斑中微子敏感，因此允许测量信号或建立更严格的太阳耀斑中微子通量上限。我们提出了一种基于叠加方法的时间剖面分析方法，并使用Geant 4工具包在IceCube中评估可能的太阳耀斑信号。
Simulation and Reconstruction Study of a Future Surface Scintillator Array at the IceCube Neutrino Observatory
南极冰立方中微子观测站是一个多部件粒子探测器，由冰顶表面阵列和冰立方深层阵列组成。预计地面仪器的改进将包括由硅光电倍增器读出的塑料闪烁板。这一额外的探测器组件将校准积雪对冰顶罐的影响，改进对宇宙射线的测量，并提高高能天体物理中微子探测的大气背景抑制。两个闪烁体原型站于2017/18年夏季在IceTop部署，以测试探测器设计，并已开始采集数据。为了了解闪烁体面板响应的特性，正在开发和参数化单个探测器的详细Geant 4模拟，包括光子传播和模拟SiPM响应。我们研究了IceTop升级的能力，优化了新探测器的布局和重建的准确性。我们将介绍模拟和重建研究的细节，为拟议的冰顶增强和报告的能力，结合安装。
Latest results from the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子观测站通过中微子测量探索高能宇宙，本文总结了最近的成果，包括对NGC 1068持续中微子源的后续研究、弥漫天体中微子风味组成测量、大气中微子限制以及太阳暗物质湮灭中微子搜索，揭示中微子产生机制和超出标准模型的物理。
IceCube as a discovery observatory for physics beyond the standard model
2010年12月在南极建造了100公里的中微子探测器IceCube。它形成了一个由5160个光电倍增管组成的网格，监测南极冰层深处的十亿吨粒子诱导光子。该望远镜主要用于探测来自天体物理源的能量大于100 GeV的中微子。除了这个天体物理学的动机，冰立方也是一个探索标准模型之外的物理学的发现工具。由于冰的温度低于冰点，光电倍增管的暗噪声率特别低，这为粒子探测提供了诱人的可能性。这包括间接探测弱相互作用的暗物质，直接探测超对称粒子，单极子和极高的能量现象。
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。
Advanced Northern Tracks Selection using a Graph Convolutional Neural Network for the IceCube Neutrino Observatory
本文提出使用图卷积神经网络（ANTS）改进IceCube中微子天文台中μ子径迹选择，通过整合传感器数据与探测器几何排列，提升背景抑制效率。
Highlights from the IceCube Neutrino Observatory
IceCube运行超十年，通过统计积累与工具改进，在ICRC2023展示多项成果，包括首次观测银河系平面中微子、点源NGC1068等，未来有望推动多领域发展。
Optimization of the optical array geometry for IceCube-Gen2
IceCube-Gen 2是南极IceCube中微子天文台的计划扩展，旨在研究从TeV到EeV能量的高能中微子天空，其点源灵敏度比目前的IceCube探测器高五倍。这是通过在IceCube周围部署120个新的带光学传感器的线来实现的，其特征是单个线之间的距离比现有探测器的$\sim$ 125 $\,$ m大得多。在这里，我们提出了一个优化研究的结果，寻找最佳的点源灵敏度，同时改变冰立方-Gen 2字符串间距之间的150 $\,$ m和350 $\,$ m。
Improved Detection of Supernovae with the IceCube Observatory
冰立方中微子望远镜通过探测中微子在冰中相互作用时产生的带电二次粒子发射出的切伦科夫光子，监测一立方公里深的南极冰层。探测器的几何形状，它包括一个5160光电倍增管的晶格，是最佳的中微子检测100 GeV以上。然而，在冰点以下的冰的温度下，暗噪声率足够低，以至于可以通过所有光电倍增管中的集体速率增强来识别通过探测器的MeV中微子流的高通量。该方法可用于寻找核坍缩超新星的信号，对银河系中的超新星提供与Mton中微子探测器相媲美的灵敏度。一个专门用于超新星探测的在线数据采集系统已经运行了几年，但它的缺点包括采样频率有限以及无法重建爆发能量和方向。最近开发的离线数据采集系统允许IceCube缓冲探测器中的所有注册光子，以防出现错误概率较低的警报。通过离线分析这些数据，可以精确地确定爆发开始时间和快速变化的通量的特征，以及平均中微子能量的估计。对于以黑洞结尾的超新星，冰立方的数据也可以用来确定爆发的方向。
First results of low-energy neutrino follow-ups of Run O4 compact binary mergers with the IceCube Neutrino Observatory
本文报告了在第四次观测运行初期，利用IceCube搜寻紧凑双星并合产生的0.5-5 GeV低能中微子的首批结果，通过探测并合时间附近的事件数量增加来限制中微子源种群，并分析了与高能搜寻的互补性。
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。
Searches for Neutrinos from Precursors and Afterglows of Gamma-ray Bursts using the IceCube Neutrino Observatory
伽马射线暴（GRB）是宇宙中观测到的最强烈的事件之一，长期以来被认为是超高能宇宙射线的可能来源，这使它们成为有希望的中微子源候选者。之前冰立方对中微子与GRB相关性的研究集中在GRB的即时（主发射）阶段，并没有发现中微子事件与观测到的GRB之间有显着的相关性。这促使我们将搜索范围扩大到即时阶段之外。我们进行分析，寻找中微子发射的证据，直到14天之前和之后的伽玛暴的提示阶段。这些分析依赖于IceCube在2011年5月至2018年10月期间观察到的候选μ子中微子事件样本。分析是独立于模型的。其中两个扫描不同的时间窗口可能的中微子发射，而第三个分析目标的基础上GRB前体观测费米GBM的前体发射。我们讨论了这些搜索的结果和影响，包括限制伽玛暴的扩散中微子通量的贡献。
Effective field theory interpretation of searches for dark matter annihilation in the Sun with the IceCube Neutrino Observatory
我们提出了一个独立于模型的解释搜索暗物质湮灭在太阳使用有效场论的方法。我们确定了一组有效的运营商的自旋相关的散射的暗物质与质子在非相对论性的限制，并探讨简单的新的物理模型，这将引起这样的运营商。使用的限制自旋相关的散射截面设置的冰立方合作在他们的搜索太阳中的暗物质湮灭，我们得到的限制有效耦合和相应的质量的中介粒子。我们表明，冰立方搜索的有效场论解释提供了补充的遗物密度观测和搜索在大型强子对撞机的暗物质的限制。最后，我们讨论了天体物理不确定性对我们结果的影响。
Search for dark matter with metastable mediators with the IceCube observatory
IceCube中微子观测站是安装在南极冰层中的3D光电探测器阵列。它由5，160个光电倍增管组成，分布在86个垂直的字符串中，使探测器的总体积超过1立方公里。它通过带电相对论粒子的切伦科夫光从中微子与探测器体积的相互作用中探测中微子。由于冰立方的大小和光电传感器的间距，它对高能中微子特别敏感。在这个分析中，我们寻找的暗物质湮灭成亚稳态介质，随后衰变成标准模型粒子。与没有介质的模型相比，这些模型产生了来自太阳内部暗物质湮灭的增强的高能中微子通量。直接在太阳内部产生的中微子信号由于与太阳等离子体的相互作用而在更高的能量下强烈衰减。在这里考虑的模型中，介质可以在产生任何中微子之前逃离太阳，从而避免衰减。冰立方是寻找这种增强的高能中微子信号的理想选择。我们提出了六年的IceCube数据分析的灵敏度寻找暗物质在太阳考虑介质的寿命在1毫秒至10秒和暗物质质量之间的200 GeV和10 TeV。我们表明，冰立方是敏感的自旋相关的横截面$3.45 \times 10^{-34}~\rm cm^2$的暗物质质量为1 TeV。
Neutrino Astrophysics and Galactic Cosmic Ray Anisotropy in IceCube
冰立方天文台是一个正在南极建造的立方体中微子望远镜，计划于2011年初完工。完成后，它将由5，160个数字光学模块（DOM）组成，用于探测中微子相互作用和宇宙射线引发的大气簇射产生的带电粒子的切伦科夫辐射。IceCube的建设目前已完成90%。这里展示了最新的科学成果。还将介绍和讨论银河系宇宙射线到达方向各向异性的测量。
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号，并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
Probing neutrino emission at GeV energies from compact binary mergers detected during O1-O4a with the IceCube Neutrino Observatory
利用IceCube-DeepCore在0.5-5 GeV能段搜寻O1-O4a期间致密双星并合产生的GeV中微子信号，未发现统计显著超出并设定了发射上限。
Searching for high-energy neutrinos from shock-interaction powered supernovae with the IceCube Neutrino Observatory
本文利用 IceCube 中微子观测站对来自激波相互作用驱动的核坍缩超新星的高能中微子进行叠加搜寻，通过将光学辐射演化与抛射物及星周介质性质关联的新模型来预测中微子通量。
Search for Sub-Relativistic Magnetic Monopoles with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube中微子天文台的慢粒子过滤器，通过多级提升决策树分类器，搜索亚相对论磁单极子，并给出其通量上限和预期灵敏度。
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。
The IceCube Upgrade -- Design and Science Goals
位于南极的冰立方中微子观测站在中微子天体物理学领域取得了一些里程碑式的成就。冰立方的成就包括发现高能天体物理中微子流，以及中微子与耀斑的时间和方向相关性。IceCube升级将于2022/23南极夏季建造，是IceCube项目的下一阶段。IceCube升级由七个新的光电传感器柱组成，密集地嵌入在现有的10公里规模的IceCube中微子天文台的底部中心附近。通过密集填充升级的光电传感器阵列，可以在几个GeV处实现改进的大气中微子事件选择效率和重建。此次升级将提供世界领先的中微子振荡灵敏度，并将使IceCube能够以高精度对τ中微子外观进行独特的测量。此外，新阵列还将改进现有的IceCube探测器。升级串将包括新的校准设备，旨在加深对冰川冰的光学特性和探测器响应的了解。升级后改进的校准将应用于过去10年收集的整个冰立方数据档案，提高探测到的天体物理中微子事件的角度和空间分辨率。最后，升级代表了南极下一代中微子望远镜IceCube-Gen 2开发的第一阶段。
An Acoustic Calibration System for the IceCube Upgrade
IceCube中微子天文台将升级，增加约700个光学传感器模块和新的校准设备。特别是，改进的校准将提高冰立方在低和高中微子能量下的物理能力。观测台良好的角分辨率的一个重要因素是光学传感器位置的精确校准。我们提出了新开发的声学传感器的概念，这些传感器安装在光学模块和附加的声学发射器模块内，这些声学发射器模块附接到弦上。利用该系统，我们的目标是通过声信号到达时间的三边测量来校准探测器的几何形状，精度为10cm。这种新方法将允许相对于先前使用的基于光学闪光器和钻井测井数据的方法改进和补充的几何校准。
Hybrid cosmic ray measurements using the IceAct telescopes in coincidence with the IceCube and IceTop detectors
IceAct是一个拟议中的小型（直径50厘米）和具有成本效益的成像空气切伦科夫望远镜的表面阵列，安装在南极冰立方中微子观测站。自2019年1月以来，两个IceAct望远镜演示者，具有61个硅光电倍增管（SiPM）像素，在南极冬季期间一直在IceTop表面阵列的中心获取数据。我们提出了IceAct成像空气切伦科夫望远镜与IceCube中微子天文台（包括IceTop表面阵列和IceCube冰内阵列）探测到的混合宇宙线事件的第一次分析。通过具有约10 TeV的能量阈值和宽视场，IceAct望远镜显示出改善当前宇宙射线组成研究的有希望的能力：测量大气中的切伦科夫光发射增加了有关簇射发展的新信息，目前的探测器无法获得，从而能够在统计基础上显着更好地区分初级粒子类型。混合测量还允许对探测器交叉校准和中微子分析的宇宙射线否决能力进行详细的可行性研究。我们提出的性能的望远镜，两年的数据分析的结果，并展望未来的望远镜阵列的混合模拟。
The Surface Array of IceCube-Gen2
本文介绍了 IceCube-Gen2 地表阵列的基线设计，该阵列通过闪烁体与无线电天线探测空气簇射，并结合冰内 μ 子观测以增强宇宙线物理研究和对南天区中微子的灵敏度。
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。
Simulation study for the future IceCube-Gen2 surface array
下一代IceCube中微子天文台IceCube-Gen 2将构成一个更大的探测器，增加高能中微子的速率。IceCube-Gen 2将解决有关天体物理加速器的长期问题。该实验还将包括一个表面空气簇射探测器，它将允许在预期银河系和河外加速器之间过渡的能量区域测量宇宙射线。作为表面探测器的基线设计，我们考虑在光学冰内阵列上方的表面阵列，其由用于IceTop增强的相同类型的站组成，即，闪烁探测器和无线电天线。为了更好地了解这种阵列的能力，我们模拟了它对空气簇射的响应，包括两种探测器类型。我们将展示这项模拟研究的结果，并讨论IceCube-Gen 2表面阵列的前景。
First search for GeV neutrinos from bright gamma-ray solar flares using the IceCube Neutrino Observatory
在20世纪80年代末，Homestake实验中的中微子总通量增加，与太阳耀斑的出现相一致，因此太阳中微子探测器开始寻找太阳耀斑的信号。太阳耀斑将磁能转化为等离子体的热能和质子等带电粒子的动能。由于磁重联，质子从日冕加速区向下注入，并与太阳低层大气中的稠密等离子体相互作用，产生介子，随后衰变为O（MeV-GeV）能量的伽马射线和中微子。寻找太阳耀斑中微子的主要动机来自于它们的强子起源。作为高能质子与色球碰撞的固有产物，它们是加速向色球的质子的直接探测器。因此，使用多信使方法，有可能限制太阳耀斑中发生的质子加速，包括加速通量的光谱指数及其形状。我们提出的第一次搜索的结果GeV中微子发射期间太阳耀斑与冰立方中微子天文台进行。我们提出了一种新的方法，使我们能够大大降低能量阈值的冰立方，最初设计用于检测10 GeV-PeV的中微子。我们比较相应的通量的理论估计的结果。
Prospects for the Detection of the Standing Accretion Shock Instability in IceCube-Gen2
本文研究在IceCube-Gen2中利用波长位移技术探测核坍缩超新星中微子信号中由驻立吸积激波不稳定性引起的快速调制，以提升对超新星流体动力学的理解。
AMON: TeV Gamma and Neutrino Coincidence Alerts from HAWC and IceCube subthreshold data
随着大型宇宙射线、伽马射线、中微子和引力波观测站的同时运行，多信使天体物理学的时代已经到来。就在过去的两年里，一个电磁（EM）对应物被探测到的引力波事件，和高能中微子的EM对应物的证据已经确定。这些测量对我们对非热宇宙的看法产生了重大影响，但理解宇宙加速器需要大量增加多信使观测的数量。天体物理多信使观测网（AMON）是为高统计搜索伽马射线和中微子探测器的阈下瞬态警报而设计的。在AMON，我们已经实施了一个联合的可能性分析TeV伽马射线测量从高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台和中微子从冰立方中微子天文台。AMON已经准备好使用HAWC“热点”和IceCube天体物理中微子事件产生实时巧合警报。这些警报将分发给AMON后续合作伙伴，预计延迟时间中位数为6小时，相当于HAWC视野中的完整过境。警报的角分辨率将达到${\sim}0.2^{\circ}$，非常适合进行深层电磁跟踪观测。
Dark matter search in dwarf irregular galaxies with ten years of data from the IceCube neutrino observatory
本文利用冰立方十年μ子径迹数据对7个矮不规则星系方向搜寻重暗物质湮灭中微子信号，未发现显著信号，并给出1 TeV至10 PeV暗物质湮灭截面上限，补充了基于更可靠J因子的暗物质约束。
Studying the Temporal Variation of the Cosmic-Ray Sun Shadow Using IceCube Data
在TeV宇宙射线中，月球和太阳的遮蔽效应已被几个实验测量到，具有很高的统计意义。然而，与来自靠近月球方向的粒子不同，经过太阳附近的带电粒子不仅受到地磁场的影响，而且还受到太阳附近和行星际磁场的影响。由于后者经历了众所周知的11年周期-在此期间它可能变得高度无序-在地球上观察到的太阳投射的宇宙射线阴影预计会随着时间的推移而变化。我们提出了一个更新的宇宙射线月球和太阳阴影的分析使用的数据与冰立方中微子天文台。质量削减后的能量中值约为$50-60\,$ TeV，取决于所使用的宇宙射线通量模型，通过冰立方太阳阴影滤光器的初级宇宙射线诱导事件具有相对较高的能量。虽然月球阴影的结果证实了冰立方天文台的稳定性，但太阳阴影的结果显示出与太阳活动和太阳磁场理论模型相关的明显变化。
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