IceCube Sterile Neutrino Searches
短基线实验中的异常现象被解释为额外中微子质量状态的证据，这些中微子质量状态与已知的活性味道有很大的质量分裂。这种解释要求在μ子中微子消失通道中有一个相应的签名，这还有待观察。目前，在冰立方中微子望远镜上对μ介子中微子消失的观测提供了eV尺度无菌中微子混合角空间中最强的限制。超大体积中微子望远镜（VLVnT）研讨会的这一程序总结了IceCube对无菌中微子的搜索分析，并描述了正在进行的增强，高统计无菌中微子搜索的工作。
2019-02-17 hep-ex hep-ph
Quantum Fisher Information as a Probe of Sterile Neutrino New Physics:Geometric Advantage of KM3NeT over IceCube
University of Delhi（德里大学）
本文利用量子 Fisher 信息框架，研究 KM3NeT 和 IceCube 在高能中微子探测中的差异，发现 KM3NeT 在无味中微子振荡探测中具有三量级更高的灵敏度。
2026-07-07 hep-ph
Searching for sub-eV Sterile Neutrinos in Neutrino Telescopes
本研究计算了IceCube-Upgrade对质量平方分裂小于1 eV^2的惰性中微子的灵敏度，发现其可探测小至约5度的ν_μ-ν_s混合角，并评估了惰性中微子对标准大气中微子混合参数测定的影响。
2025-09-24 hep-ph
Exploring a Non-Minimal Sterile Neutrino Model Involving Decay at IceCube and Beyond
我们在eV尺度的无菌中微子背景下研究了中微子衰变和中微子振荡的现象。我们回顾了可见中微子衰变的形式主义，其中的衰变产物之一是中微子，潜在的可以观察到。我们适用于衰变的形式主义最近的无菌中微子搜索冰立方TeV中微子。我们发现，对于$ν_4$寿命$τ_4/m_4 \lesssim 10^{-16} {\rm eV^{-1}s}$，高能量IceCube分析的解释可以显着改变。
2017-11-28 hep-ex hep-ph
Sterile neutrinos and indirect dark matter searches in IceCube
如果轻的无菌中微子存在并与活性中微子混合，这种混合将影响太阳中暗物质湮灭产生的高能中微子的传播。特别是，新的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein共振可能会发生，导致一些活跃的中微子几乎完全转化为无菌状态。我们演示了如何削弱冰立方限制中微子捕获和湮灭在太阳和冰立方约束和直接检测或对撞机数据之间的潜在未来冲突可能会通过调用无菌中微子来解决。我们还指出，如果在未来的直接探测和对撞机实验中精确地测量出暗物质-核子散射截面和允许的湮灭通道，IceCube可以用来用来自暗物质湮灭的中微子来约束不育中微子模型。
2012-07-06 astro-ph.SR hep-ph
Sterile neutrinos in the light of IceCube
利用IceCube-59数据，我们确定了单个eV尺度轻中微子参数的约束条件。特别强调的问题是，这样的分析是否可以排除不育中微子的暗示。虽然提供了重要的补充信息，但对各种不育中微子混合角的不同依赖性使得目前不可能完全排除短基线外观结果或一般的不育中微子。
2016-01-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Shadow dark matter, sterile neutrinos and neutrino events at IceCube
IceCube合作观测到的高能中微子的过剩可能来源于暗镜区重阴影重子的重子数违反衰变产生阴影中微子。然后，这些无菌中微子振荡成普通中微子，并将其光谱的特定特征转移给它们。特别地，这种情况可以解释2 PeV以上的频谱的末端以及400 TeV和1 PeV之间的能隙的存在。
2015-06-30 astro-ph.HE hep-ph
Search for sterile neutrinos by shower events at a future neutrino telescope
指出在未来的IceCube-like设施中寻找高能区的无菌中微子与反应堆或短基线加速器中微子实验相比具有优势，在反应堆或短基线加速器中微子实验中，探测器的尺寸和能量分辨率使其难以获得对大质量平方差的良好灵敏度。在这项研究中，我们表明，它是可能的，以改善约束无菌中微子混合$θ_{14}$为1 eV的$^2~\lesssim Δm_{41}^2\lesssim$ 100 eV的$^2$通过寻找一个浸在淋浴事件在冰立方中微子望远镜的体积是至少10倍大的冰立方和持续时间为10年。我们还给出了两种情况下的振动概率的解析表达式，其中一个质量尺度优势的条件得到满足。
2022-01-13 hep-ph
Probing the cosmic sterile-neutrino background with IceCube
本文研究IceCube天体物理中微子与宇宙学惰性中微子背景相互作用产生的吸收凹陷，利用7.5年HESE数据改进分析，发现300–800 TeV凹陷偏好，最佳拟合惰性中微子质量0.5 eV，谱指数降至2.60，并预测IceCube-Gen2事件谱。
2025-09-08 hep-ph
A Model of Neutrino Anomalies and IceCube data
在推广的标准模型中引入三个惰性中微子，使两个轻中微子成为赝狄拉克粒子，一个轻中微子成为马约拉纳粒子，用中微子振荡解释了中微子振荡实验中的中微子异常现象和冰立方实验中的高能中微子事件.我们的模型不同于用中微子振荡解释短基线异常的$n$不育中微子的$3+n$模型。将$3+n$模型中的Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata（PMNS）矩阵简单地推广为$n\times n$么正矩阵，并对模型中的中微子混合矩阵进行参数化，使三个活跃中微子的$3\times3$ PMNS混合矩阵保持么正.也没有味道改变中性流相互作用导致活跃的中微子转换为不育的，反之亦然。我们导出了新形式的中微子振荡概率，其中包含了新的活动中微子和不育中微子之间的干扰，其特征在于额外的新参数$Δm^2$和$θ$。基于新的公式，我们给出了短基线中微子异常的振荡解释，并研究了在IceCube探测到的高能中微子事件对赝狄拉克中微子探测的影响.新的唯象效应归因于不育中微子的存在进行了讨论。
2019-12-03 hep-ph
Sterile neutrinos as a possible explanation for the upward air shower events at ANITA
ANITA实验观察到两个不寻常的上升空气簇射事件，这与$τ$ -轻子衰变起源一致。然而，这些事件与标准中微子-物质相互作用模型以及冰立方和宇宙射线设施（如AUGER）设定的$\rm EeV$扩散中微子通量限制相矛盾。本文重新研究了用不育中微子假说解释ANITA反常事件的可能性。由于小的活性-无菌混合抑制，无菌中微子的扩散通量不太受IceCube和AUGER实验的限制。由于中微子与地球物质之间的相互作用在EeV尺度下非常强，因此在描述中微子流在地球物质中的传播时应考虑量子退相干效应。经过几次实验近似，我们表明，ANITA异常本身是能够解释的不育中微子的起源，但我们也预测，冰立方天文台应该有更多的事件比ANITA。这使得无菌中微子的起源不太可能同时解释它们两个。通过专门的ANITA信号仿真可以得出更可靠的结论。
2018-04-15 hep-ph
A sterile neutrino at MiniBooNE and IceCube
我们讨论的可能性，约50兆电子伏的质量稍微混合的μ子味的无菌中微子可能是MiniBooNE异常的起源。我们表明，它的生产在大气中的一小部分的K介子衰变将意味着过剩的包含阵雨在冰立方从下行和近水平方向。
2014-02-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
AMANDA Observations Constrain the Ultra-High Energy Neutrino Flux
目前正在部署一些实验技术，以首次探测超高能宇宙中微子。为了实现这一目标，正在开发使用无线电和声学探测器的技术，这些技术最适合于研究能量在PeV-EeV范围及以上的中微子。相比之下，来自AMANDA实验的数据被用来限制宇宙中微子通量在不太极端的能量（高达~10 PeV）。在这封信中，我们表明，通过采用不同的分析策略，优化更高的能量中微子，相同的AMANDA数据可以用来放置一个限制与无线电技术在EeV的能量竞争。我们还讨论了冰立方实验的灵敏度，在部署的各个阶段，超高能中微子。
2006-07-07 astro-ph hep-ph
Combining Sterile Neutrino Fits to Short Baseline Data with IceCube Data
最近的全球拟合短基线中微子振荡数据已被执行发现偏好的无菌中微子解决方案（3+1）零。在最近的迭代中，有人指出，不稳定的无菌中微子（3+1+衰变）可能是对数据的更好描述。这是因为该模型显著减少了出现和消失数据集之间的紧张关系。在这项工作中，我们将一年的IceCube数据集添加到全局拟合中，获得了标准3+1和3+1+衰变无菌中微子场景的新结果。我们发现，3+1+衰变模型提供了一个更好的拟合比3+1，即使在冰立方的存在下，减少出现消失的紧张局势。3+1+衰减模型比零假设提高了5.4 $σ$，比标准3+1模型提高了2.8 $σ$。
2020-03-18 hep-ex hep-ph
Detection of ultra high energy neutrinos by IceCube: Sterile neutrino scenario
短基线中微子振荡实验、宇宙微波背景辐射测量中的过量辐射、非重子暗物质候选者的必要性以及冰立方中中微子通量的耗尽似乎都暗示着标准模型之外的新物理。解决这些问题的一个经济的方法是引用无菌中微子的存在。我们提出了简单的扩展标准模型与额外的三个不育中微子和讨论相应的PMNS一样中微子味混合矩阵。这里主张的不育中微子方案的值得注意的特点是，最轻的一个几乎是简并与一个活跃的中微子，第二个不育的质量为eV级，最重的是在keV范围内。在目前的情况下，短基线异常解释通过$Δm^2\sim 1\, {\rm eV^2}$，在冰立方中的μ介子中微子通量的耗尽解释通过$Δm^2\sim 4.0\times 10^{-16}\, {\rm eV^2}$和暗物质的问题是通过$Δm^2\sim 1\, {\rm keV^2}$解决。我们提出的混合矩阵也与观测到的中微子振荡数据相一致。结果表明，来自伽马射线暴的高能μ介子和τ中微子通量在冰立方中分别可被耗尽38%和43%。μ介子和τ中微子通量的大量损耗是由于它们与无菌中微子的混合虽然很小，但相当可观。
2013-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Sterile Neutrinos and Flavor Ratios in IceCube
中微子望远镜中观测到的天体物理中微子的味道成分是不同天体物理中微子产生机制之间的有力对比，也可以告诉我们中微子的粒子物理性质。在本文中，我们调查如何可能存在的轻不育中微子可以影响这些风味比。我们考虑两种情况：（i）在传统的天体物理学来源中产生中微子，然后部分振荡到无菌状态;（ii）来自暗物质的中微子衰变，其主要风味成分在τ中微子或无菌中微子中增强。在整个文件中，我们约束的无菌中微子混合参数从一个完整的全球适合短和长的基线数据。我们提出了我们的结果的味道三角形的形式，并为方案（ii），作为排除限制的暗物质的质量和寿命，来自一个适合冰立方高能量的起始事件和贯穿的μ子。我们认为，确定一个可能的中微子流量从暗物质衰变可能需要分析的味道组成作为中微子能量的函数。
2017-01-17 astro-ph.HE hep-ph
Is there evidence for sterile neutrinos in IceCube data?
来自LSND和MiniBooNE实验的数据，以及对核反应堆反中微子通量的修正预期，都表明存在eV质量的无菌中微子。3+2和1+3+1方案包含了除低能MiniBooNE异常外的所有相关短基线中微子数据。我们分析了在IceCube-40数据集中向上的大气中微子事件的角分布，以寻找这些场景中无菌中微子的证据。根据如何处理系统的不确定性，我们找到强有力的证据，或弱证据反对不育中微子。我们表明，未来的IceCube数据将明确解决这个问题。
2011-09-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos and IceCube
虽然标准模型中三种中微子味振荡的框架已经令人信服地建立起来，但仍然有迹象表明它可能是不完整的。挑战来自LSND和MiniBooNe短基线实验，来自Gallex和Sage太阳中微子实验中使用的中微子源，以及最近对反应堆中微子实验的后验分析。一种方法来适应报告的“异常”，如果是真的，是引入一个或多个质量范围为$δm^2 \sim 1 eV^2$的无菌中微子。TeV的大气中微子在地球中传播时会在无中微子的存在下发生共振振荡;在像冰立方这样的中微子望远镜中，一个明显的特征是大气中微子天顶能量分布的形状变化。
2011-11-03 hep-ex hep-ph
On the IceCube Result on $\barν_μ \to \barν_{s}$ Oscillations
根据最近在IceCube实验上对大气μ介子反中微子振荡到无菌反中微子的实验结果，阐明了小混合角下穿越地核中微子的$\barν_μ \to \barν_{s}$跃迁增强的机制.
2016-11-28 hep-ph
Probing Large Extra Dimensions With IceCube
在具有大额外维度的模型中，中微子质量的微小可以通过引入在体中传播的规范单重态费米子来自然地解释。这些费米子的卡鲁扎-克莱因模在膜上表现为无菌中微子态的塔。我们研究了这一现象对高能大气中微子的影响。为此，我们构建了一个详细的等价模型与大额外的维度和（3 + n）的情况下，由三个活动和n个额外的不育中微子状态，这提供了一个清晰直观的理解卡鲁扎-克莱因模式。最后，我们分析了冰立方实验收集到的高能大气中微子数据，得到了额外维半径的界。
2014-12-02 hep-ph
Searches for sterile neutrinos with IceCube DeepCore
我们表明，在10- 100 GeV的能量范围内的大气中微子的冰立方中微子天文台的DeepCore子阵列的研究可以大大限制质量$\sim 1$ eV的无菌中微子与活性中微子的混合。在一个无菌中微子的方案中，我们计算了DeepCore中不同能量区间的$ν_μ-$和$\barν_μ-$振荡几率以及$ν_μ^{CC}$事件的天顶角分布。分布依赖于活跃中微子的质量等级。因此，原则上，如果存在$ν_s$，则可以识别层次结构。暴露几年后，DeepCore数据将允许排除LSND/MiniBooNE结果显示的混合$|U_{μ4}|^2 \geq 0.02$。DeepCore和高能IceCube数据的结合将进一步提高对$ν_s$混合参数的敏感性。
2012-04-16 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Impact of nonstandard interactions on sterile neutrino searches at IceCube
我们分析了最近2年IceCube数据集的能量和天顶角分布的上行大气中微子，以限制在eV尺度的3+1方案中的不育中微子。我们发现，LSND和MiniBooNE数据的组合所青睐的参数被排除在99%C. L.以上。我们探讨了非标准物质相互作用对这种排斥的影响，并发现这种排斥适用于非标准相互作用（NSI），这些相互作用在对撞机和中微子散射实验所设定的严格的模型相关界限内。然而，对于大的NSI参数仅受中微子振荡实验的模型无关的边界，LSND和MiniBooNE数据与IceCube是一致的。
2016-06-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Restricting the LSND and MiniBooNE sterile neutrinos with the IceCube atmospheric neutrino data
本文研究了高能大气中微子在地球中振荡成eV尺度质量的无菌中微子。MSW共振和$\barν_μ\to\barν_s$振荡的参量增强导致了μ子径迹事件天顶角分布的畸变，而IceCube可以观测到μ子径迹事件。由于物质效应，IceCube信号不仅取决于与LSND和MiniBooNE相关的混合元件$U_{μ4}$，而且还取决于$U_{τ4}$和CP破坏相位$δ_{24}$。我们表明，与$U_{τ4} = δ_{24} = 0$的情况下，导致最弱的IceCube信号，因此应用于绑定$U_{μ4}$。我们计算的天顶角分布的$ν_μ-$事件为不同的能量间隔的范围内（0.1 - 10）TeV，并发现，包括的能量信息（分仓的能量）大大提高了灵敏度$ν_s$。我们估计，与已经收集（在3 - 4年）冰立方统计的约束$|U_{μ4}|^2 < 0.01$（$99\%$ C.L.）并且可以在$(4 - 6) σ$置信水平下排除LSND和MiniBooNE所需的混合。
2013-12-05 astro-ph.HE hep-ph
Oscillations of sterile neutrinos from dark matter decay eliminates the IceCube-Fermi tension
冰立方观测到了宇宙中微子的通量，在能量范围$10 \lesssim E/{\rm TeV} \lesssim 100$中有一个“凸起”，它与费米卫星的伽马射线数据产生了$3σ$张力。这被解释为隐藏着宇宙射线加速器的证据。我们对这个难题提出了另一种解释，即冷的暗物质衰变为无菌中微子，在振荡后产生宇宙中微子谱中的隆起。
2021-05-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
New parameter region in sterile neutrino searches: a scenario to alleviate cosmological neutrino mass bound and its testability at oscillation experiments
本文提出包含无毛中微子的方案以减轻宇宙学中微子质量限制，并首次评估了 IceCube 对倒序质量无毛中微子的灵敏度，证明该方案在振荡实验中具有可检验性。
2025-04-01 hep-ph
First Constraints on the Complete Neutrino Mixing Matrix with a Sterile Neutrino
利用全球短基线实验数据和最近的IceCube $ν_μ+\barν_μ$消失搜索结果拟合了中微子振荡模型$3+1$。我们发现$Δm^2_{41} = 1.75\; \text{eV}^2$与$Δχ^2_{null-min}$（dof）的最佳拟合为50.61（4）。我们发现，结合IceCube和短基线数据约束$θ_{34}$到$< 80^\circ (< 6^\circ) $在90\%C. L。对于$Δm^2_{41} \approx 2 (6)~\text{eV}^2$，其在现有限制上得到改进。简化IceCube信息提供了对3+1混合矩阵的所有条目的第一约束。
2016-10-25 hep-ex hep-ph
Searching for sterile neutrinos in ice
对LSND、MiniBooNE和其他一些实验结果的振荡解释要求存在质量为$\sim 1$ eV的无菌中微子并与活性中微子$|U_{μ0}|^2 \sim (0.02 - 0.04)$混合。不久前人们已经意识到，这种中微子的存在会显著影响TeV范围内的大气中微子通量，这可以由冰立方中微子天文台进行测试。鉴于第一次冰立方数据发布，我们已经重新审视了高能大气中微子在一个不育中微子的存在下的振荡。详细研究了各种混合方案的振动概率的性质，包括解析和数值计算。对最简单的$ν_s-$质量和$ν_s - ν_μ$混合方案计算了$ν_μ-$事件的能谱和角分布，并与IceCube数据进行了比较。对现有数据的统计分析表明，在$ν_s-$质量混合情况下，具有LSND/MiniBooNE所需参数的无菌中微子可以在大约$3σ$水平上被排除.然而，根据目前可用的IceCube数据，不能排除$ν_s- ν_μ$混合方案。
2011-07-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Phenomenology of the Sterile Neutrinos
本文主要研究了中微子物理中的几个问题，重点讨论了无菌中微子的现象学。本文利用中等基线反应堆实验数据研究了3+1方案中轻无菌中微子的存在性。我们还将用IceCube实验的高能大气数据探测大额外维模型的参数，并将发现卡鲁扎克莱因模式和无菌中微子之间的等价性。我们将研究不育中微子的秘密相互作用，这是为了解决宇宙学和不育中微子假说之间的紧张关系而提出的。除此之外，我们还证明了用U（1）或Z_2对称性扩展的最小2-Higgs-Doublet模型不能解释中微子质量的微小性。
2016-05-31 hep-ph
High Energy Neutrinos from Recent Blazar Flares
冰立方测量到的宇宙中微子的能量密度与费米在主要来自耀变体的河外光子中观察到的能量密度相匹配。这激发了将费米源与冰立方中微子相匹配的尝试。空间上的关联加上时间上与耀斑源的重合可能代表了冰立方通量起源的确凿证据。2015年6月，费米大面积望远镜观测到耀变体3C 279的强烈耀斑，其持续一天的时间超过源的稳定通量40倍。我们表明，冰立方很可能会观察到中微子，如果确实是强子的起源，在数据中，仍然是盲目的，在这个时候。我们还讨论了其他的机会，包括最近的耀斑从blazar 1ES 1959+650，以前产生了一个有趣的巧合与AMANDA的意见。
2016-05-19 astro-ph.HE hep-ph
Through Iron & Ice: Searching for Sterile Neutrinos at the IceCube Neutrino Observatory
尽管在过去的半个世纪里，我们对中微子的理解取得了迅速的进展，但关于它们的性质还有很多未知之处。这使得中微子成为超越标准模型（BSM）物理学最有希望的门户，中微子已经提供了富有成效的惊喜。在过去的三十年里，许多中微子实验都观察到了与$Δm^2 \sim 1\ \textrm{eV}^2$质量平方分裂一致的异常振荡信号，这激发了无菌中微子的存在和寻找。另一方面，其他实验没有看到这样的信号。在这篇论文中，我们提出了两个分析。第一个是更新的不育中微子全球符合最近的实验数据。我们发现，3+1模型提供了一个更好的适合全球数据集相比，空，$Δχ^2 = 51$的改进，增加了只有3个自由度，对应于$6.6σ$。虽然有很大的改善，我们也发现$5.1σ$的数据集之间的不可调和的张力，使用参数拟合优度测试计算。这激发了对扩展模型的探索：3+2模型和3+1+衰变模型。在3+2模型中，我们发现对拟合的改善可以忽略不计，$5.5σ$的张力甚至更差。在更奇特的3+1+衰变模型中，我们发现张力减少到$3.6σ$。虽然与只增加一个参数的3+1模式相比有了很大改进，但紧张局势仍然太大，无法缓解人们的关切。第二个分析是扩大IceCube无菌中微子搜索的结果。之前的无菌中微子搜索没有发现无菌中微子的证据，发现p值为8%。在三个无菌混合角（$θ_{14}, θ_{24}$和$θ_{34}$）中，仅拟合$θ_{24}$，因为…
2022-10-17 hep-ex hep-ph
Effects of Violation of Equivalence Principle on UHE Neutrinos at IceCube in 4 Flavour Scenario
如果违反弱等效原理，则不同类型的中微子与引力的耦合方式不同，这可能导致不同味中微子的引力诱导振荡。在这里，我们探讨的可能性，非常小的违反弱等效原理（VEP）可以探测到来自遥远的天体物理源的超高能中微子。这种中微子的很长的基线长度和超高的能量可能有助于探测非常小的VEP。我们认为一个4味中微子的情况下（3个活动+1无菌）与质量味和重力引起的振荡，并比较这些中微子的检测签名（μ子轨道和淋浴事件），并没有重力引起的振荡在一个公里级的探测器，如冰立方。我们发现，即使是很小的VEP（$\sim 10^{-42}$）也能显著地影响来自遥远的伽马射线暴（GRB）的UHE中微子产生的μ子产额
2020-09-08 hep-ph
Non-standard interactions with high-energy atmospheric neutrinos at IceCube
中微子在物质中传播过程中的非标准相互作用会导致标准中微子振荡框架内的期望值出现显著偏差，大气中微子探测器被认为可以设置约束。然而，大多数以前的工作都集中在相对低能量的大气中微子数据。在这里，我们考虑了一年的高能量贯穿μ介子的数据在冰立方，这已经被用来寻找轻不育中微子，以限制新的相互作用在$μτ$部门。在我们的分析中，我们包括几个系统的不确定性，大气中微子通量和探测器的性能，这是占通过滋扰参数。在考虑了不同的原初宇宙线谱和强子相互作用模型后，得到了迄今为止非对角$\varepsilon_{μτ}$参数的最严格界，其90%可信区间由$-6.0 \times 10^{-3} < \varepsilon_{μτ} < 5.4 \times 10^{-3}$给出.此外，我们还估计了在IceCube中收集数据10年后的预期灵敏度，并研究了在$\varepsilon_{μτ}$接近其当前边界的情况下可以确定非标准参数的精度。
2016-09-23 hep-ph
Cosmic Neutrinos from the Sources of Galactic and Extragalactic Cosmic Rays
虽然像冰立方这样的更大规模的中微子探测器是发现仪器，但它们的概念设计在很大程度上是基于这样一个观测事实：自然界产生的质子和光子的能量分别超过10^20 eV和10^13 eV。大自然在哪里以及如何加速最高能量的宇宙粒子的谜题在发现它们近一个世纪后仍未解决。从能量学的考虑，我们预计每年每平方公里有10~100个中微子事件，指向银河系和河外宇宙射线的源头。在这方面，我们讨论的结果的AMANDA和冰立方中微子望远镜，将提供一个平方年的数据在未来3年。
2006-11-29 astro-ph hep-ph
Gamma Ray Bursts from the First Stars: Neutrino Signals
如果第一批恒星（PopIII）质量非常大，它们最终的命运就是坍缩成质量非常大的黑洞。一旦原黑洞形成为恒星核心，吸积作用就通过圆盘继续进行.磁场驱动高能喷流通过光子-介子相互作用产生TeV中微子爆发，最终以伽马射线暴（GRB）的形式冲出恒星包层，这一观点已被广泛接受，但尚未得到证实。基于最近的数值模拟和中微子发射模型，我们预测预期的中微子扩散通量从这些PopIII GRB和比较它与目前和计划的探测器的能力，如AMANDA和IceCube。如果将γ射线射入1%的天空，我们发现PopIII γ射线暴的发生率为$\le 4 \times 10^6$/年$^{-1}$。PopIII伽玛暴产生的高能中微子在中微子望远镜的[ $10^4 - 10^5$ ] GeV和[ $10^5 - 10^6$ ] GeV两个能带中占主导地位。即将推出的高能波段探测器（AMANDA-II、IceCube）的灵敏度提高，将提供对PopIII伽玛暴特征爆炸能量的基本了解，并将构成对第一批恒星的初始质量函数（IMF）和标志着金属性驱动的从头重脚轻到正常IMF转变的红移$z_f$的独特探测。AMANDA-B10设定的当前上限意味着，对于最合理的喷流能量，这种转变必须发生在不晚于$z_f =9.2$的时间。基于这样的结果，我们推测，PopIII GRB，如果没有阻塞，可能与BeppoSax探测到的一类新事件，快速X射线瞬…
2002-01-21 astro-ph hep-ph
Updated global analysis of neutrino oscillations in the presence of eV-scale sterile neutrinos
讨论了用无菌中微子解释短基线中微子振荡实验中异常现象的可能性。我们在3+1框架下工作，并特别关注最近来自反应堆实验，IceCube和MINOS+的新数据。我们发现，从DANSS和近地天体反应堆实验的结果支持反应堆异常的无菌中微子解释的基础上的分析，完全依赖于测量的反应堆光谱的相对比较。全球数据$ν_e$消失通道有利于无菌中微子振荡在$3σ$水平与$Δm^2_{41} \approx 1.3$ eV $^2$和$|U_{e4}| \approx 0.1$，即使没有任何假设预测的反应堆通量。相比之下，$ν_e$出现通道（由LSND主导）中的异常与$ν_μ$消失的改进边界处于强烈的紧张状态，主要由MINOS+和IceCube驱动。在无菌中微子振荡假设下，这些数据集一致的p值小于$2.6\times 10^{-6}$。因此，在$4.7σ$水平上排除了用3+1方案中的无菌中微子振荡解释LSND异常的可能性。这个结果是强大的分析和使用的数据的变化，特别是它既不依赖于理论预测的反应堆中微子通量，也不从任何单一的实验约束。不考虑异常，我们提供更新的限制允许的混合强度$|U_{α4}|$（$α= e,μ,τ$）的活性中微子与第四中微子质量状态的eV范围。
2018-03-28 hep-ex hep-ph
Searching for Pseudo-Dirac neutrinos from Astrophysical sources in IceCube data
University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）
研究利用IceCube数据寻找伪狄拉克中微子，通过分析天体源中微子通量约束质量平方差，发现排除区域范围及置信度水平。
2025-12-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Sterile neutrino searches at tagged kaon beams
有标记的K介子束是一种很有吸引力的中微子源，它可以提供具有精确测量归一化的味纯$ν_e$ -束。我们指出，这也导致了一个反标记的味道纯$ν_μ$ -梁，同样众所周知的归一化。将1 km基线处的1 kt液氩探测器暴露于这种独特光束的组合，可以决定性地测试IceCube和中微子-4最近在多eV范围内无菌中微子振荡的迹象。
2020-10-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
Does the 220 PeV Event at KM3NeT Point to New Physics?
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
研究通过分析KM3NeT和IceCube观测到的高能中微子事件差异，探讨中微子振荡中可能的新物理机制，提出 sterile-to-active 转换可能缓解观测矛盾。
2026-03-14 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos as a diagnostic of cosmic ray Galactic/extra-galactic transition
出于最近的变化，在宇宙射线谱中的河外组分的发病观察，我们已经拟合观测到的数据下降到$10^{8.6}$ GeV，并获得了相应的功率发射率。这种跃迁能量远低于宇宙微波背景上共振$pγ$吸收的阈值，因此源演化是拟合过程中的一个重要组成部分。光谱和红移演化指数的双参数拟合表明，标准费米$E_i^{-2}$源光谱被排除在大于95%的置信水平（CL）。武装的原始发射率，我们按照韦克斯曼和Bahcall推导出相关的中微子通量的光学薄源的基础上。以$pp$相互作用为产生机制时，中微子通量超过了AMANDA-B 10的90%CL上限。在$pγ$占优势的情况下，通量与AMANDA-B10数据略微一致。在新的情况下，源中微子通量在所有能量下都占主导地位。因此，如果AMANDA-II的数据证明与模型一致，我们表明IceCube可以测量中微子光谱的特征幂律，从而提供了一个关于源动力学的窗口。
2005-06-10 astro-ph hep-ph
MiniBooNE, MINOS+ and IceCube data imply a baroque neutrino sector
MiniBooNE数据中的4.8 $σ$异常与MINOS+和IceCube数据在涉及eV质量无菌中微子的中微子振荡的香草框架内不一致。我们表明，一个明显一致的图片，可以画出，如果带电电流和中性电流的非标准中微子相互作用在3+1中微子计划的工作。看来，要么中微子部门比通常想象的更复杂，要么一个或多个数据集需要修改。
2018-12-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cascade Appearance Signatures of Sterile Neutrinos at 1-100 TeV
中微子望远镜通过物质增强振荡提供了对无菌中微子振荡的强灵敏度，这种振荡发生在eV $^{2}$尺度中微子质量平方分裂的几个TeV能量范围内。先前的研究集中在$ν_μ$消失上，其通过$ν_μ\rightarrowν_s$跃迁对混合角$θ_{24}$具有特别强的敏感性。如今，$ν_μ\rightarrowν_e$和$ν_μ\rightarrowν_τ$出现通道在中微子望远镜中被认为不太有希望，部分原因是级联相对于轨道的目标体积要小得多。这项工作探讨了这些签名的中微子望远镜的可探测性，目前的限制，无菌中微子混合，并作为一个例子，预测的灵敏度冰立方中微子天文台的混合角$θ_{14}$，$θ_{24}$，和$θ_{34}$在3+1无菌中微子模型使用级联通道与10年的数据。我们发现，$ν_τ$的外观签名与现有的冰立方$ν_μ$消失最佳拟合点一致的$θ_{34}$的值与世界的约束是可验证的，而最佳和镓异常青睐的无菌中微子参数预计将在95\%的置信水平是可测试的。
2022-02-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Pseudo-Dirac Neutrino Scenario: Cosmic Neutrinos at Neutrino Telescopes
在大质量中微子的“伪狄拉克”方案中，假设存在与活跃中微子质量几乎简并的不育中微子。这些无菌中微子的存在可以影响从天体经过长距离旅行后到达地球的宇宙中微子的味道组成。我们通过分析$μ$轨道事件与类中微子事件的比值，来考察像冰立方这样的中微子望远镜探测非常微小的质量平方差10^（-12）eV^2<Δm^2<10^（-19）eV^2的前景。考虑到各种来源的不确定性，进入这个分析，我们研究中微子望远镜的能力，以验证伪狄拉克中微子的情况下，特别是区分它从传统的情况下，没有无菌中微子的有效性。我们还讨论了我们的结果的鲁棒性的不确定性的中微子在源的初始风味比。
2009-09-29 hep-ph
A Combined View of Sterile-Neutrino Constraints from CMB and Neutrino Oscillation Measurements
我们进行了比较分析，从普朗克实验和当前和未来的中微子振荡实验（MINOS，冰立方，SBN）的约束条件的不育中微子。首次在振荡实验所用的参数空间中，用质量平方差和混合角表示了来自宇宙微波背景的$N_{\rm eff}$和$m_{\rm eff}^{\rm sterile}$的普朗克约束.在一个单一的不育中微子物种的模型，并使用标准的假设，我们发现，普朗克数据和振荡实验测量μ子中微子消失有类似的灵敏度。
2016-11-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmic Neutrinos and the Energy Budget of Galactic and Extragalactic Cosmic Rays
虽然更大规模的中微子探测器，如冰立方是发现仪器，其概念设计是非常锚定的观测事实，自然产生的质子和光子的能量分别超过10^{20} eV和10^{13} eV。大自然在哪里以及如何加速最高能量的宇宙粒子的谜题在发现它们近一个世纪后仍未解决。我们将讨论宇宙线的联系如何设定预期的宇宙中微子通量的规模。在这种情况下，我们讨论了完成的AMANDA探测器的第一批结果及其扩展的科学范围，IceCube。
2006-04-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrinos and new physics
我们讨论了最近的搜索新的物理使用高能量的大气中微子数据从冰立方，即不育中微子的质量范围为$Δm^2 = 0.01$ eV $^2$ - 10 eV $^2$，和非标准相互作用（NSI）在$ν_μ- ν_τ$部门。我们也对NSI理论和现象学的现状做了简要的回顾。
2017-05-25 hep-ph
Signatures of Compact Halos of Sterile-Neutrino Dark Matter
我们研究了无菌中微子暗物质的致密晕，并研究了中微子和光子发射的可观测特征。首先，我们考虑两种情况：原始黑洞晕和超紧凑的迷你晕。在这两种情况下，我们发现，存在一个广泛的可能的参数选择，这样的检测在不久的将来与X射线和伽马射线望远镜可能是很有可能的。事实上，当能量超过$10\,{\rm TeV}$时，中微子望远镜IceCube将是探测这种宏观暗物质候选者的绝佳机器。
2017-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter from sterile-sterile neutrino mixing
该研究提出1 TeV-1 PeV量级的亚稳态暗右手中微子可作为冷暗物质候选，通过惰性-惰性中微子混合产生合适丰度，其衰变或可解释IceCube观测到的100 TeV中微子反常超出，且对应新物理标度与大统一标度一致。
2023-05-04 hep-ph
Probing Heavy Sterile Neutrinos at Ultrahigh Energy Neutrino Telescopes via the Dipole Portal
本文研究通过磁偶极门户在超高能中微子望远镜中探测重惰性中微子，发现未来tau中微子望远镜可探测高达30 TeV质量的惰性中微子。
2022-04-21 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for detecting eV-scale sterile neutrinos from a galactic supernova
未来的中微子探测器将从附近的核心坍缩超新星获得高统计数据。我们研究了超新星环境中eV质量的无菌中微子的混合及其对Hyper-Kamiokande和IceCube探测到的活动中微子通量的影响。使用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们预测如何准确地这些实验将测量活跃-不育的混合角$θ_s$，有很大的不确定性预期的光度和光谱的活跃中微子从银河系超新星爆发。我们发现，只要超新星的中微子光度是精确已知的，Hyper-Kamiokande可以在许多不同的情况下重建无菌中微子混合和质量。至关重要的是，我们确定的混合角和整体中微子光度的超新星之间的简并。这意味着只有当具有$θ_s \gtrsim 0.1$度的无菌中微子的存在可以被独立地排除时，才有可能确定光度。我们讨论的方式，这种简并可能会被打破在未来。
2017-12-11 astro-ph.HE hep-ph
Double Bangs from New Physics in IceCube
各种新的物理模型允许中微子向上散射成更重的状态。如果入射的中微子能量足够大，那么重中微子在衰变之前可能会传播一段距离。在这项工作中，我们认为大气中微子通量作为这样的事件的来源。在冰立方，这将导致一个“双爆炸”（DB）事件拓扑，类似于预测在超高能量下τ中微子会发生的情况。DB事件拓扑结构具有来自重合大气级联的极低背景率，使其成为新物理学的独特特征。我们的研究结果表明，冰立方应该已经能够获得新的竞争约束模型与GeV规模的不育中微子使用现有的数据。
2017-07-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Probing neutrino oscillations from supernovae shock waves via the IceCube detector
本文分析了激波通过超新星时产生的随时间变化的中微子振荡信号，包括三个活跃中微子的情况和两个额外的惰性中微子的情况。它示出，即使没有味道识别和能量测量，详细的信息的中微子的质量和混合角可以获得与具有优良的时间分辨率的探测器，如冰立方。这样的信号也将提供有关超新星内部冲击波性质的重要信息。
2006-09-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Probing Non-Standard Interaction of Neutrinos with IceCube and DeepCore
研究了非标准相互作用对高能大气中微子振荡的影响。构造了ν_μ图，研究了ν_μ图对NSI强度参数ε_{αβ}的依赖关系。我们计算了不同能区的ν_μ事例在NSI存在下的天顶角分布。这些分布与IceCube-79（高能样本）和DeepCore（低能样本）数据以及强度参数的约束条件进行了比较|ε_{μτ}|< 6x10^-3，|ε_{μμ}-ε_{τ}|< 3x10^-2（90% C.L.）已经获得。DeepCore在较小能量箱中对天顶角分布的未来测量将允许将边界提高2 - 3倍。我们讨论了NSI在天顶角和事件的能量分布，使他们从不育中微子的影响区别的签名。
2013-04-17 hep-ex hep-ph
Observable features in (ultra)high energy neutrinos due to active-sterile secret interactions
我们考虑了一种新的赝标粒子介导的活性无菌秘密中微子相互作用对高能和超高能中微子通量的影响。特别是，我们专注于3个活性和1个无菌中微子的情况下耦合的味道依赖的相互作用，扩展的情况下，1个活性和1个无菌中微子，我们最近检查。我们发现，根据无菌中微子与活动部门的相互作用的种类，新的区域的参数空间的秘密相互作用，现在允许导致有趣的现象学影响的两个基准通量，我们认为，即天体物理幂律通量，在低于100 PeV的范围内，和宇宙起源通量，在超高能量范围。首先，最终的有效通量可以在未来的实验中观察到可测量的损耗。特别是，在只有τ中微子相互作用的情况下，我们发现对天体物理幂律通量的影响可以如此之大，以至于已经被IceCube实验探测到。此外，我们发现风味比的能量依赖性具有有趣的特征。
2020-11-25 astro-ph.HE hep-ph
Probing a Four Flavour vis-a-vis Three Flavour Neutrino Mixing for UHE Neutrino Signals at a 1 ${\rm Km}^2$ Detector
我们考虑一个四味的中微子方案，其中一个额外的无菌中微子与三个家庭的活性中微子和研究偏离三味方案在超高能（UHE）制度。我们计算了在1 Km的$^2$探测器（如ICECUBE）上，来自遥远的UHE源（即伽马射线暴（GRB）等）的中微子的可能的μ子和簇射产额。比较这两种情况下的结果，我们发现这两种情况下的产率有很大的差异。这对于使用UHE中微子通量探测第四个无菌组分的存在是有用的。
2017-12-21 hep-ph
