arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv周末暂无论文更新,休息一下吧,周末愉快~~
arXiv 1210.7992astro-ph.HE
收藏

用IceCube中微子天文台寻找银河系PeV γ射线

Search for Galactic PeV Gamma Rays with the IceCube Neutrino Observatory

IceCube collaboration, M. G. Aartsen, R. Abbasi, Y. Abdou, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, D. Altmann, K. Andeen, J. Auffenberg, X. Bai, M. Ba… 展开作者

IceCube collaboration, M. G. Aartsen, R. Abbasi, Y. Abdou, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, D. Altmann, K. Andeen, J. Auffenberg, X. Bai, M. Baker, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, K. Beattie, J. J. Beatty, S. Bechet, J. Becker Tjus, K. -H. Becker, M. Bell, M. L. Benabderrahmane, S. BenZvi, J. Berdermann, P. Berghaus, D. Berley, E. Bernardini, D. Bertrand, D. Z. Besson, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, J. Blumenthal, D. J. Boersma, S. Bohaichuk, C. Bohm, D. Bose1, S. Böser, O. Botner, L. Brayeur, A. M. Brown, R. Bruijn, J. Brunner, S. Buitink, M. Carson, J. Casey, M. Casier, D. Chirkin, B. Christy, K. Clark, F. Clevermann, S. Cohen, D. F. Cowen, A. H. Cruz Silva, M. Danninger, J. Daughhetee, J. C. Davis, C. De Clercq, S. De Ridder, F. Descamps, P. Desiati, G. de Vries-Uiterweerd, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, J. Dreyer, J. P. Dumm, M. Dunkman, R. Eagan, B. Eberhardt, J. Eisch, R. W. Ellsworth, O. Engdegård, S. Euler, P. A. Evenson, O. Fadiran, A. R. Fazely, A. Fedynitch, J. Feintzeig, T. Feusels, K. Filimonov, C. Finley, T. Fischer-Wasels, S. Flis, A. Franckowiak, R. Franke, K. Frantzen, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, L. Gladstone, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, G. Golup, J. A. Goodman, D. Góra, D. Grant, A. Groß, S. Grullon, M. Gurtner, C. Ha, A. Haj Ismail, A. Hallgren, F. Halzen, K. Hanson, D. Heereman, P. Heimann, D. Heinen, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, A. Homeier, K. Hoshina, W. Huelsnitz, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. Hussain, A. Ishihara, E. Jacobi, J. Jacobsen, G. S. Japaridze, O. Jlelati, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, J. Kiryluk, F. Kislat, J. Kläs, S. R. Klein, J. -H. Köhne, G. Kohnen, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, M. Krasberg, G. Kroll, J. Kunnen, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, H. Landsman, M. J. Larson, R. Lauer, M. Lesiak-Bzdak, J. Lünemann, J. Madsen, R. Maruyama, K. Mase, H. S. Matis, F. McNally, K. Meagher, M. Merck, P. Mészáros, T. Meures, S. Miarecki, E. Middell, N. Milke, J. Miller, L. Mohrmann, T. Montaruli, R. Morse, R. Nahnhauer, U. Naumann, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke, S. Odrowski, A. Olivas, M. Olivo, A. O'Murchadha, S. Panknin, L. Paul, J. A. Pepper, C. Pérez de los Heros, D. Pieloth, N. Pirk, J. Posselt, P. B. Price, G. T. Przybylski, L. Rädel, K. Rawlins, P. Redl, E. Resconi, W. Rhode, M. Ribordy, M. Richman, B. Riedel, J. P. Rodrigues, C. Rott, T. Ruhe, B. Ruzybayev, D. Ryckbosch, S. M. Saba, T. Salameh, H. -G. Sander, M. Santander, S. Sarkar, K. Schatto, M. Scheel, F. Scheriau, T. Schmidt, M. Schmitz, S. Schoenen, S. Schöneberg, L. Schönherr, A. Schönwald, A. Schukraft, L. Schulte, O. Schulz, D. Seckel, S. H. Seo, Y. Sestayo, S. Seunarine, C. Sheremata, M. W. E. Smith, M. Soiron, D. Soldin, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, A. Stasik, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stöß, E. A. Strahler, R. Ström, G. W. Sullivan, H. Taavola, I. Taboada, A. Tamburro, S. Ter-Antonyan, S. Tilav, P. A. Toale, S. Toscano, M. Usner, D. van der Drift, N. van Eijndhoven, A. Van Overloop, J. van Santen, M. Vehring, M. Voge1, M. Vraeghe, C. Walck, T. Waldenmaier, M. Wallraff, M. Walter, R. Wasserman, Ch. Weaver, C. Wendt, S. Westerhoff, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, H. Wissing, M. Wolf, T. R. Wood, K. Woschnagg, C. Xu, D. L. Xu, X. W. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, P. Zarzhitsky, J. Ziemann, S. Zierke, A. Zilles, M. Zoll

摘要:

伽马射线诱导的空气簇射与强子簇射相比,因其缺乏μ子而闻名。因此,具有大型地下μ子探测器的空气簇射阵列可以通过拒绝包含μ子的簇射来选择光子簇射极大富集的样品。冰立方对表面能量超过~500 GeV的μ子敏感,这为能量超过1 PeV的强子空气簇射提供了一个有效的否决系统。来自40弦冰立方配置的一年数据被用来搜索点源和银河系扩散信号。没有找到来源,导致90%的C.L.在1.2 - 6.0 PeV的能量范围内,来自银道面区域(-80 deg < l < -30 deg; -10 deg < b < 5 deg)的伽马射线与宇宙射线的比率上限为1.2 x 10^(-3)。在相同的能量范围内,具有E^(-2)谱的点源通量在(E/TeV)^2 dΦ/dE ~ 10^(-12)-10 ^(-11)cm ^2/s/TeV的水平上被排除,这取决于源的衰变。完整的IceCube探测器将具有更好的灵敏度,这是由于更大的探测器尺寸,改进的重建和否决技术。来自接近最终的IceCube探测器配置的初步数据已用于估计完整探测器的5年灵敏度。它被发现是超过一个数量级更好,允许搜索PeV扩展已知的TeV伽马射线发射器。

英文摘要:

Gamma-ray induced air showers are notable for their lack of muons, compared to hadronic showers. Hence, air shower arrays with large underground muon detectors can select a sample greatly enriched in photon showers by rejecting showers containing muons. IceCube is sensitive to muons with energies above ~500 GeV at the surface, which provides an efficient veto system for hadronic air showers with energies above 1 PeV. One year of data from the 40-string IceCube configuration was used to perform a search for point sources and a Galactic diffuse signal. No sources were found, resulting in a 90% C.L. upper limit on the ratio of gamma rays to cosmic rays of 1.2 x 10^(-3)for the flux coming from the Galactic Plane region (-80 deg < l < -30 deg; -10 deg < b < 5 deg) in the energy range 1.2 - 6.0 PeV. In the same energy range, point source fluxes with E^(-2) spectra have been excluded at a level of (E/TeV)^2 dΦ/dE ~ 10^(-12)-10^(-11) cm^2/s/TeV depending on source declination. The complete IceCube detector will have a better sensitivity, due to the larger detector size, improved reconstruction and vetoing techniques. Preliminary data from the nearly-final IceCube detector configuration has been used to estimate the 5 year sensitivity of the full detector. It is found to be more than an order of magnitude better, allowing the search for PeV extensions of known TeV gamma-ray emitters.

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。

↑