Model-dependent high-energy neutrino flux from Gamma-Ray Bursts
冰立方合作组织最近报道了一个严格的上限的高能量中微子流量从伽玛暴，这提供了一个有意义的限制标准的内部冲击模型。近年来对伽玛暴的宽带电磁观测也对伽玛暴的内激波模型提出了挑战，并提出了一些相互竞争的伽玛射线瞬发模型。我们描述了一个计算伽玛暴中微子通量的一般方案，并比较了不同模型的预测中微子通量水平。我们指出，目前的中微子通量上限开始限制标准内激波模型。耗散光球模型也受到挑战，如果宇宙射线的亮度从伽玛射线暴是至少10倍大于伽玛射线光度。如果中微子通量上限在未来几年继续下降，那么它将提出以下可能性：1。伽玛暴中的光子-质子光度比对于冲击波来说非常高，这在一些耗散光球模型和磁耗散模型中可以实现; 2.伽玛射线暴发射点的半径比内部激波半径大，正如在某些磁耗散模型如ICMART模型中所预期的那样。
2013-02-28 astro-ph.HE hep-ph
GRBs on probation: testing the UHE CR paradigm with IceCube
伽马射线暴（GRB）火球提供了极少数的天体物理环境之一，在这种环境中，人们可以设想宇宙射线加速到超过10 ^20 eV的能量。假设伽玛暴是观测到的宇宙射线的来源，当质子与火球光子相互作用时，产生了一个可计算的中微子通量。利用建造期间采集的数据，冰立方已经达到了观测中微子的灵敏度，只要它们是观测到的河外宇宙射线的来源，中微子就可以与单个伽马射线暴在时间上重合。本文指出，宇宙射线的GRB起源也受到冰立方关于宇宙中微子可能扩散通量上限的挑战，该上限不应被哈勃时间内所有GRB产生的通量所超过。我们的另一种方法的优点是直接相关的所有伽玛暴产生的宇宙射线通量的测量扩散通量。它还以协同的方式产生由源产生的中微子通量和相关的宇宙成因中微子通量。
2011-08-22 astro-ph.HE hep-ph
High energy neutrinos from choked GRBs and their flavor ratio measurement by the IceCube
扼流伽玛暴产生的高能中微子在出恒星包层之前会经历物质振荡。在到达地球上的探测器之前，这些中微子可以经历进一步的真空振荡，然后是地球物质振荡。在IceCube的背景下，我们研究了地球物质对探测器中中微子通量的影响。在计算IceCube中的径迹-簇射比R时，我们考虑了阴影效应和探测器附近高能τ轻子衰变产生的μ子径迹的附加贡献。我们观察到，在真空中不同的CP相的R是不同的，但物质效应抑制了这些差异。我们还研究了谱指数$α$变化时R的行为。
2014-11-28 astro-ph.HE hep-ph
On the detection of TeV gamma-rays from GRB with km-cube neutrino telescopes --- I. Muon event rate from single GRBs
这是一个初步的研究，以检查的前景，探测TeV光子从$γ$射线暴（GRB）使用公里大小的中微子望远镜，特别是ANTARES中微子望远镜。虽然中微子望远镜被优化用于探测上行中微子诱导的μ子，但它仍然有可能通过探测TeV光子与地球大气相互作用引起的电磁级联中下行μ子来探测高能光子。伽玛射线暴的光子能谱由一个简单的幂律模型，并通过简单的能量考虑归一化。考虑到宇宙红外背景对TeV光子的吸收，利用由\cite{fin10}模型计算的光学厚度表，确定了到达地球大气层顶的光子数。大气中的μ子产生是通过考虑μ子产生的两个主要通道来确定的：π介子光生和直接μ子对产生。利用标准μ介子能量损失公式确定了μ介子从海面到海底穿越过程中的能量损失。假设不同的探测器尺寸，从单个伽玛暴事件位于不同的红移和天顶距离的可检测的μ子的数量被确定。背景的计算假设它主要由宇宙射线引起的下行μ子。计算了探测意义，可以得出结论，为了获得至少$3σ$探测意义，如果探测器的μ子有效面积是$A^μ_{\rm eff} \sim 10^{-2}\;{\rm km}^{2}$，则典型的GRB必须位于红移$z \lesssim 0.07$，或者如果μ子有效面积是$A^μ_{\rm eff} \sim 1\;{\rm km}^{2}$，则必须位于红移$z \lesssim 0.15$。
2011-08-08 astro-ph.HE hep-ph
Exploring the Properties of Choked Gamma-Ray Bursts with IceCube's High Energy Neutrinos
长持续时间的伽马射线暴（GRB）通常被认为是某些核心坍缩超新星（CCSN）前身星的自然演化。然而，与天体物理喷流及其性质有关的CCSNe的比例仍然受到很大的限制。虽然CCSN中任何成功的天体物理喷流都应该产生高能中微子，但光子可能只能成功逃离恒星包层的一小部分，可能导致高光度，低光度和非电磁明亮（“窒息”）的GRB的存在。通过假设CCSN-GRB连接，我们精确地模拟了内激波GRB模型中的射流物理，并假设GRB参数的标度关系取决于洛伦兹助推因子$Γ$。冰立方高能量中微子通量，然后作为上限的中微子背景的电磁明亮和扼流伽玛暴约束喷流和祖属性。目前的冰立方数据集与所有CCSNe的天体物理喷流兼容，最多可达$1\%$。有趣的是，这些喷射主要是被阻塞的。我们的研究结果表明，中微子可以成为爆发物理学的强大探针，并可以提供CCSN-GRB连接的主要见解。
2018-03-03 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from GRB 221009A: producing ALPs and explaining LHAASO anomalous $γ$ event
提出高能中微子经宇宙中微子背景转化为ALPs并在银河系磁场中变为光子，以解释LHAASO观测到的GRB 221009A的18 TeV伽马射线，并满足现有实验限制。
2023-11-20 astro-ph.HE hep-ph
Implications of the Pseudo-Dirac Scenario for Ultra High Energy Neutrinos from GRBs
超高能宇宙射线（UHECR）的来源仍然是一个未解之谜。直到最近，伽马射线暴（GRB）源一直被认为是UHECR的合适源。在火球模型中，伽玛暴产生的UHECR应该伴随着中微子流，可以在中微子望远镜（如冰立方）中探测到。最近，冰立方已经设定了一个上限的中微子流量伴随着伽玛暴约3.7倍低于预测。我们研究了这种赤字是否可以通过伪狄拉克场景中从源到探测器的过程中活性中微子向无菌中微子的振荡来解释。然后，我们讨论了这种情况下弥漫超新星遗迹中微子的影响。
2013-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
GRB 221009A Gamma Rays from Radiative Decay of Heavy Neutrinos?
本研究提出重中微子辐射衰变机制，解释GRB 221009A高能伽马射线通量衰减减弱现象，探讨相关限制条件，表明满足两个前提即可解释观测到的高能事件。
2022-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Note on the Normalization of Predicted GRB Neutrino Flux
我们注意到IceCube对来自伽马射线暴（GRB）的中微子的理论预测高估了GRB中微子通量，因为在计算中微子通量的归一化时，它们忽略了质子能量转移到带电π介子的部分的能量依赖性以及次级π介子和μ介子的辐射能量损失。在对这些事实进行校正之后，GRB中微子通量减少，例如，对于典型的伽玛暴谱参数，这可能与IceCube探测到的零事件相一致。更多的观测是重要的，以推动低于预测的灵敏度和测试伽玛暴是否是超高能宇宙射线的来源。
2011-12-10 astro-ph.HE
Search for Neutrinos from GRB 080319B at Super-Kamiokande
我们执行的中微子符合GRB 080319 B，迄今为止观察到的最明亮的GRB，在+/- 1,000秒的窗口搜索。没有观察到统计学上显著的巧合，从而我们获得了中微子诱导的μ子从这个源的注量的上限。由此，我们应用合理的假设，从伽玛射线暴的中微子注量的限制。
2009-04-12 astro-ph.HE
On the neutrino non-detection of GRB 130427A
最近的伽马射线暴GRB 130427 A具有各向同性的电磁能$E^{iso}\sim10^{54}$ erg，这表明光强子相互作用的目标光子供应充足，在其低红移$z\sim0.34$似乎使其成为中微子探测的有希望的候选者。然而，IceCube合作报告了基于即时发射阶段的搜索的空结果。我们发现，这种中微子的非检测可以提供有价值的信息，这种伽玛暴的关键物理参数，如发射半径$R_{d}$，体洛伦兹因子$Γ$和能量分数转换成宇宙射线$ε_{p}$。在模型无关的方式和内部冲击模型（IS），重子光球模型（BPH）和磁光球模型（MPH）的具体方案的结果进行了讨论。我们发现，磁光球模型的约束是最严格的，但内部冲击和重子光球模型的约束是相当温和的。
2013-06-16 astro-ph.HE hep-ph
PeV-EeV neutrinos from GRB blastwave in IceCube and future neutrino telescopes
超高能宇宙射线（UHECR）在伽马射线暴（GRB）冲击波中被加速后，与长寿命的GRB余辉光子相互作用，有望产生PeV-EeV中微子。这些中微子通量的详细光谱和时间特性取决于GRB爆炸波演化方案，但可以持续数天至数年的时间尺度，而与即时伽马射线发射同时发生的“爆发”中微子通量的时间尺度为数秒至数分钟，并且IceCube将其限制在$\sim$ 50 TeV-2 PeV范围内。我们计算预期的中微子事件在冰立方PeV-EeV范围内的爆炸波的长持续时间的GRB，无论是扩散通量和个别GRB在附近的宇宙。我们表明，冰立方将能够检测到弥漫的伽玛暴爆炸波中微子通量5年后的操作，并将能够区分它从宇宙成因的中微子通量所产生的GZK过程的情况下，UHECR是重核。我们还表明，EeV中微子从一个单独的GRB的冲击波可以检测到长期监测的未来高能量扩展的IceCube红移高达$z\sim 0.5$。
2015-01-18 astro-ph.HE
Long-lived PeV-EeV Neutrinos from GRB Blastwave
长时间的伽马射线暴是一种强大的能量源，可以将粒子加速到超高能量。质子在高度相对论性伽玛射线暴爆炸波的前向冲击波中的加速，允许通过超高能质子与X射线到伽玛射线暴余辉发射的可见光子的双离子相互作用产生PeV-EeV中微子。四种不同的爆炸波的演变方案被认为是：绝热和完全辐射的爆炸波在一个恒定的密度环爆介质和在风的环境中的粒子密度在风中递减反比的半径的平方从中心的爆炸。中微子流的持续时间取决于爆炸波的演化，在恒密度介质中的绝热爆炸波的情况下，中微子流的持续时间可以长达一天。中微子通量从其他三个爆炸波的演变方案也计算。使用观测到的长持续时间GRB速率计算的扩散中微子通量与最近IceCube对PeV以下的提示GRB中微子通量的上限是一致的。解释IceCube最近探测到的两个PeV中微子事件所需的扩散中微子通量可以部分来自所提出的GRB爆炸波扩散通量。IceCube的未来观测和即将到来的巨大无线电Askaryan实验将能够探测这里提出的通量模型或限制GRB爆炸波的性质。
2013-10-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Redshift leverage for the search of GRB neutrinos affected by quantum properties of spacetime
本研究提出一种搜索受量子时空真空色散影响的GRB中微子的补充方法，采用已知精确红移的GRB样本与能量相关时间窗口，结果与过往研究一致，为后续观测和策略优化提供依据。
2025-05-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Sensitivity of JEM-EUSO to GRB Neutrinos
JEM-EUSO是一项通过测量国际空间站高度巨大空气簇射产生的荧光来研究超高能宇宙射线的飞行任务。在倾斜模式下，JEM-EUSO将对来自地球的切连科夫光变得非常敏感，该光在$10^{16-18}$ eV的能量范围内掠过τ中微子。本文将讨论来自附近伽马射线暴（GRB）的高能τ中微子。通过模拟伽玛暴光子场中的级联过程，包括各种强子/轻子过程，我们估计了伽玛暴的中微子流。结果表明，在$10^{16-18}$ eV能量范围内，μ子和π子都是中微子的主要来源.我们讨论了探测来自地球的上升阵雨的切伦科夫光掠过来自一些最近的伽玛暴的τ中微子的可能性。
2009-08-04 astro-ph.HE
Magnetic Field and Flavor Effects on the Gamma-Ray Burst Neutrino Flux
以Waxman-Bahcall GRB通量为例，从粒子物理的角度重新分析了伽马射线暴中的瞬发μ中微子通量。我们首先重现这个参考通量处理同步能量损失的二级π介子明确。然后，我们包括额外的中微子生产模式，中微子从μ子衰变，磁场的影响，对所有的次要物种，和味道混合与当前参数的不确定性。我们表明，这些影响的组合修改的形状的原始韦克斯曼-巴卡尔伽玛射线暴通量显着，并改变归一化的三到四个因素。因此，中微子望远镜的伽马射线暴搜索策略可能是基于错误的通量形状，而对伽玛射线暴中微子通量的限制，如重子载荷，实际上可能已经比预期的要强得多。
2011-03-04 astro-ph.HE hep-ph
UHECR and GRB neutrinos: an incomplete revolution?
在最高能量边缘，超高能宇宙射线（UHECR）和PeVs中微子（UHE中微子）应该很快提供新的令人兴奋的天文学。数以百计的对抗模型的快速和某种程度上的矛盾增长显示了这些新的天文学前沿的爆炸性活力。目前对UHECR和UHE中微子源还没有结论性的了解。最早的预期伽玛暴（作为一个单一的射击火球模型）作为主要的（UHE中微子）源已被拒绝。UHECR的来源是我们超银河系平面内（几十Mpc以内）的GZK，这已经被证明是完全错误的。然而，GRB的替代模型（作为长寿命的进动喷流）和AUGER，TA，ICECUBE的新更新记录提供了部分理解和早期提示，沿着我们的银河系和最近的河外AGN Cen A的点源相关性。
2014-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Diffuse PeV neutrinos from gamma-ray bursts
IceCube合作最近报告了在1-10 PeV能量范围内可能探测到两个级联中微子事件。我们研究的可能性，这些PeV中微子产生的伽马射线暴（GRBs），特别注意的贡献，逃避检测，由于其低光子通量的未触发的GRBs。基于伽玛暴的光度函数、速率分布和光谱特性，利用蒙特卡罗模拟，我们生成了一个能同时再现Fermi/GBM伽玛暴观测到的注量分布的伽玛暴样品和一个伴随的未触发伽玛暴样品。在标准的内激波假设下，计算了单个伽玛暴的中微子通量，从而得到了整个样品的累积通量。我们发现未触发的伽玛暴产生的PeV能量的中微子流比触发的伽玛暴产生的中微子流高2倍左右。考虑到冰立方对触发伽玛暴中微子通量的现有限制，我们发现触发和未触发伽玛暴的总通量最多可以达到~10^-9 GeV cm^-2 s^-1 sr^-1的水平，这不足以解释报道的两个PeV中微子。讨论了低光度伽玛暴对中微子扩散的可能贡献以及伽玛暴的最早期分布。
2013-01-30 astro-ph.HE
Solving the missing GRB neutrino and GRB-SN puzzles
每一个GRB模型的前身都被假定为一个高度相对论性的强子喷流，其π介子、μ介子和电子对的次级粒子为伽马喷流引擎提供能量，必然（除了非常精细的情况）导致高平均中微子与光子辐射暴露（辐射率）的比率，远高于1，尽管目前观测到的平均冰立方中微子辐射率最多与GRB中的伽马辐射率相当。因此，无论是强子伽玛暴、火球还是强子薄旋进喷流，都不符合实际观测。这里展示了一个新的模型，它基于一个纯电子的原始喷流，由一个黑洞或一个中子星（NS）伴星的潮汐力从NS剥离的中子（和残余物）供给，然后注入伽马喷流。如此薄的旋进喷流解释了许多未解之谜，例如在许多伽玛暴中存在X射线前体。目前的纯电子喷流模型，解开伽马和（缺席）中微子，自然解释了为什么没有伽马射线暴与任何同时TeV冰立方天体物理中微子。少数不稳定的NS伴级在供给喷流时可能导致模拟SN事件的爆炸。最近的IceCube-160731 A最高能量的μ中微子事件，没有X-伽马痕迹证实了目前的模型预期。
2016-08-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Search for UHE neutrinos from GRBs with the Pierre Auger Observatory
本研究利用皮埃尔·奥格天文台第一阶段表面探测器数据，结合NeuCosmA软件建模搜寻GRB瞬时辐射的超高能中微子，未发现候选体，得到的10^18 eV以上注量上限为当前最强约束，还推导了替代模型的注量上限。
2025-09-30 astro-ph.HE
Lorentz violation from gamma-ray burst neutrinos
用伽马射线暴~（GRB）中微子和光子可以检验超相对论粒子的洛伦兹破坏~（LV）效应。冰立方合作组织已经观测到大量的超高能中微子，包括四个PeV级中微子事件。最近的研究表明，伽玛射线暴中微子的速度可能以类似于伽玛射线暴光子的方式依赖于能量。在这里，我们发现，所有四个事件的PeV中微子与相关的GRB候选人可以满足从TeV中微子的观测时间差和LV因子之间的线性形式相关的规律性。这样的规律性表明洛伦兹破坏尺度$E_{\rm LV}=(6.5\pm 0.4)\times10^{17}~{\rm GeV}$，这是与伽玛射线暴光子确定的。我们还认为，中微子和反中微子可以分别超光速和亚光速，由于相反的LV校正的迹象。
2018-10-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Prospect of Gamma-Ray Burst Neutrino Detection with Enhanced Neutrino Detectors
本文估计了灵敏度比IceCube提高10倍的未来中微子探测器对GRB中微子的探测概率，指出若5-10年内仍未探测到叠加GRB中微子，则可有效排除耗散光球模型和内激波模型等主流瞬时辐射模型。
2025-07-07 astro-ph.HE
Contribution to the extragalactic neutrino background from dense environment of GRB jets
长伽马射线暴（GRB）是目前确认的粒子加速到相对论能量的站点，由于观测到的伽玛射线发射在GeV-TeV的能量范围。我们考虑的情况下，加速电子的机制也负责加速强子在伽玛射线暴喷流多PeV的能量。由于长伽马射线暴的前身是仍然沉浸在密集的星团中的大质量恒星，这些强子在逃离喷流后可以有效地与物质相互作用。我们从强子与伽玛暴周围巨大云团物质的相互作用中计算了中微子的光谱。这些中微子形成余辉的时间尺度取决于它们在云中的扩散时间尺度。由于这种长时间的延迟，它们与任何特定的伽玛射线暴的识别是不可能的。我们估计的贡献中微子从这样的余辉河外中微子背景最近报道的冰立方天文台。
2022-01-28 astro-ph.HE
Non-detection of Neutrinos from the BOAT: Improved Constraints on the Parameters of GRB 221009A
University of Alabama in Huntsville（阿拉巴马大学亨茨维尔分校）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）；Universities Space Research Association（大学空间研究协会）
研究利用GRB 221009A未探测到中微子这一情况，通过精确时间分辨光谱数据计算其TeV - PeV范围的中微子通量，对爆发物理参数进行限制，相比之前提高2倍，得出整体洛伦兹因子大于500甚至800的结论。
2026-07-23 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
Can a Single High-energy Neutrino from Gamma-ray Bursts be a Discovery?
目前的GeV-PeV中微子从伽马射线暴（GRB）的排放模型预测的中微子流量与$\ll 1$检测到的中微子每个GRB与更大规模的中微子天文台。探测这种通量需要将大量伽玛射线暴的数据叠加起来，导致背景速率增加，降低了单个中微子探测的重要性。我们表明，利用预期的伽马射线和中微子流量之间的时间相关性，可以显着提高中微子的信噪比。我们描述如何使用这种时间相关性。使用现实的GRB和大气中微子通量，并结合时间，光谱和方向信息，我们估计的概率，一个单一的检测GRB中微子是一个5 $σ$发现。
2014-10-20 astro-ph.HE
Neutrino signal dependence on gamma-ray burst emission mechanism
长时间的伽马射线暴（GRB）是为高能宇宙提供动力的天体物理瞬变现象中人们了解最少的一种。到目前为止，已经提出了各种机制来解释所观察到的电磁伽玛暴发射。在这项工作中，我们表明，虽然不同的喷流模型可能同样成功地拟合所观察到的电磁光谱能量分布，中微子生产强烈依赖于所采用的发射和耗散模型。为了这个目的，我们计算中微子生产的基准高亮度GRB的内部冲击模型，包括耗散光球以及三个发射组件，在射流模型调用内部碰撞引起的磁重联和湍流（ICMART），在磁射流的情况下，逐渐消散，并在射流与占主导地位的质子同步辐射。我们发现，预期的中微子流量可以变化高达三个数量级的振幅和峰值的能量范围从$10^4$到$10^8$ GeV。对于我们的基准输入参数，IceCube和ANTARES合作进行的有针对性的搜索没有排除任何探索的GRB模型。然而，我们的工作突出了高能量中微子的潜力，查明潜在的伽玛射线暴发射机制和依赖于不同的喷流模型无偏堆叠搜索的重要性。
2021-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Implications of a PeV neutrino spectral cutoff in GRB models
最近河外PeV中微子的发现为宇宙射线加速器的探索打开了一扇新的窗口。观测到的PeV中微子通量接近Waxman-Bahcall上限，这意味着伽马射线暴（GRB）可能是超高能宇宙射线（UHECR）的来源。从GRB-UHECR联系的假设出发，我们用解析估计和数值模拟表明，观测到的中微子可以起源于喷注，这是由于中微子与高能离子相互作用的结果，其含义是：中微子谱在能量$\le 10$ PeV处有一个截止，引起GRB发射和宇宙线加速的耗散发生在离中心引擎$r_{\rm diss} \approx 3 \times 10^{11}-3 \times 10^{13} \ {\rm cm}$的距离处;耗散区的汤姆逊光学深度为$τ_{\rm T} \sim 1$ ;喷流在耗散区以坡印廷通量的形式携带其能量的相当大的一部分，并具有洛伦兹因子$Γ\simeq 100-500$。没有探测到与伽玛暴同时发生的$\sim$ PeV中微子，这表明伽玛暴要么是较差的宇宙加速器，要么是在喷流中较小的光学深度处发生耗散。
2014-08-29 astro-ph.HE
Constraints on the Model of Gamma-ray Bursts and Implications from GRB 221009A: GeV gamma rays v.s. High-energy Neutrinos
伽马射线暴（GRB）被认为是一种有效的粒子加速器。在伽玛暴喷流中存在高能质子时，这些质子与伽玛暴强辐射场的相互作用将诱发电磁级联。在级联中产生的电子/正电子将产生具有鲁棒特征的附加谱，该谱的形式为幂律分布，直到GeV区域，其指数为$\lesssim 2$。我们认为，在GeV波段的费米LAT的测量可以提供独立的约束的关键GRB模型参数，如耗散半径，喷注的体积洛伦兹因子，和重子加载因子。以GRB 221009 A为例，我们发现GeV γ射线辐射的约束可能比中微子观测的约束更严格，为我们深入了解GRB的起源提供了一个更好的解释。
2022-11-25 astro-ph.HE
Neutrino constraints and detection prospects from gamma-ray bursts with different jet compositions
本文通过四个特殊伽马射线暴研究不同喷流成分下的中微子辐射，发现仅GRB 211211A可在耗散光球模型下被有效限制，并评估了IceCube-Gen2对高能中微子的探测前景。
2024-11-24 astro-ph.HE
Unraveling the nature of GRBs progenitors through neutrinos
伽玛射线暴是宇宙中能量最大的电磁事件。那些典型的持续时间长于几秒的被称为长伽玛暴，短于几秒的被称为短伽玛暴。人们普遍认为这些事件分别与超大质量恒星的坍缩和中子星（NS）双星合并有关。在这两种情况下，在黑洞（BH）之前，都可以预料到一个快速旋转、强磁化的NS。为了区分这两种情况，我们提到了热中微子在火球中传播的特殊性质。我们首先导出了强、弱磁场中与每种介质相联系的中微子有效势。我们计算了三味振荡概率，最后，我们得到了预期的中微子率在这两种情况下。鉴于这些观测值的演变，我们可以确定祖先是否可能与强磁化的NS或BH有关。
2021-09-28 astro-ph.HE
Neutrinos And Cosmic Rays From Gamma Ray Bursts
IceCube合作组最近报道的来自伽马射线暴（GRB）的超高能中微子通量的上限与基于GRB火球模型的预测相矛盾，但并不排除GRB是超高能宇宙射线的主要来源。
2012-05-17 astro-ph.HE
Neutrino search from γ-ray bursts during the prompt and X-ray afterglow phases using 10 years of IceCube public data
本研究利用10年IceCube公开数据和PSLab代码搜寻γ射线暴瞬时与余辉阶段的中微子发射，未发现显著超出，设定了中微子通量限制，发现重子加载<10，不支持抛射物的重子主导起源。
2022-08-29 astro-ph.HE
Testing the neutrino annihilation model for launching GRB jets
伽玛射线暴（GRB）喷流的发射机制仍然存在争议，导致喷流成分存在很大的不确定性。磁流体动力学模型和中微子湮灭模型已经被提出来研究黑洞/吸积盘中心引擎的能量提取。特别是，对于持续时间为$T\lesssim 100$ ~s的爆发所预期的极端吸积率$\dot M\sim 0.1-1$ ~ M $_\odot$ s $^{-1}$，圆盘可以是有效的中微子发射体。中微子-反中微子湮灭的结果在喷流的能量沉积率，可以在原则上，占爆炸的能量。最近对暴后数小时X射线耀斑和超长伽玛暴的发现表明伽玛暴活动可以持续$\sim 10^4$ ~s或更长时间。这些长寿命事件的影响类似于经典的伽玛暴。鉴于这些发现，我们重新评估中微子湮灭模型。我们推导出中微子动力射流的最大可能能量作为爆发持续时间的函数，并表明可用的能量下降快，较长的爆发。对于一个标准的参数选择，该模型在解释观测到的持续时间超过$\sim 10^3$ ~s的事件的能量学时，差了三到四个数量级。
2014-08-20 astro-ph.HE
Search for High Energy GRB Neutrino Emission with ANTARES
ANTARES是北半球最大的高能中微子望远镜。本文介绍了利用2007年末至2011年的ANTARES数据对与伽马射线暴重合的中微子进行的搜寻。一个扩展的极大似然比搜索被用来优化发现的中微子信号的数值NeuCosMA模型预测的潜力。没有发现显着的过剩，所以90%的置信上限的通量，预计从分析近似中微子排放模型，以及最新的数值预测被放置。
2013-11-16 astro-ph.HE
Neutrino Emission in Jet Propagation Process
相对论喷流在长持续时间伽马射线暴（GRB）模型中是普遍存在的。在爆发之前，它们必须在原始包层中传播，同时在射流头处形成前向激波和反向激波。电子和质子都将被冲击加速。高能中微子可以由这些质子与恒星物质和电子辐射光子相互作用产生。喷流可能会被准直，这可能会对最终的中微子通量产生强烈的影响。在幂律恒星包络密度分布$ρ\propto r^{-α}$和指数$α$的假设下，我们利用\citet{bro11}发展的喷流传播框架，计算了不同准直区的低光度GRB（LL-GRB）和超长GRB（UL-GRB）激波的中微子发射通量。我们发现LL-GRB和UL-GRB能够探测到高达$\sim {\rm PeV}$的高能中微子，并得到了最终的中微子谱。此外，我们还得出结论：较大的$α$对应着较大的高能端中微子通量（$\sim {\rm PeV}$）和较高的最大中微子能量。然而，这样的差异是如此之小，以至于考虑到我们现在的能量分辨率，我们不太可能从观测中区分出来。
2014-06-11 astro-ph.HE
GRB221009A gamma-ray events from non-standard neutrino self-interactions
本文提出利用LHAASO观测到的GRB221009A高能伽马射线事件，通过非标准中微子自相互作用机制限制其参数空间，并验证其与哈勃张力及其他限制的一致性。
2023-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the 'Loose' Constraint from IceCube Neutrino Non-Detection of GRB 230307A
本文探讨了 IceCube 未探测到 GRB 230307A 中微子对其物理参数的约束，指出非热中微子约束较宽松，但准热中微子辐射限制了核子载荷因子上限，并据此讨论了该暴的瞬时辐射机制与喷流成分。
2023-11-20 astro-ph.HE
Multi Messenger Study of GRB 221009A with VHE Gamma-ray and Neutrino Afterglow from a Gaussian Structured Jet
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；George Washington University（乔治华盛顿大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences（国家理论与计算科学研究所）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences（阿耶波多观测科学研究所以）；Central University of Kashmir（克什米尔中央大学）
通过高斯结构喷流模型拟合GRB 221009A的甚高能余辉，计算中微子通量并与探测器灵敏度比较，发现该爆发的中微子信号低于探测阈值，更近更亮的爆发对中微子探测至关重要。
2026-05-26 astro-ph.HE
Model constraints based on the IceCube neutrino non-detection of GRB 221009A
GRB 221009 A是一个各向同性能量大于$10^{54} ~{\rm ergs}$的明亮伽玛射线暴。它相当低的红移使它成为高能中微子探测的一个有希望的候选者。然而，由IceCube合作报告的中微子搜索GRB产生了零结果。本文利用IceCube观测的上限值对不同的伽玛暴瞬发模型进行了检验。我们发现，至少对于这个特定的爆发，耗散光球模型可以排除在一个大的参数空间。内激波模型只有在大的体运动Lorentz因子$Γ$下才能生存，其中最严格和最保守的约束分别是$Γ> \sim 450$和$Γ> \sim 200$.此外，进入质子和电子的总耗散能量的比率（$ε_p / ε_e$）可以用给定的$Γ$来约束。对于$Γ< 400$，需要$ε_p / ε_e < 10$。对于内部碰撞诱导的磁重联和湍流（ICMART）模型，GRB 221009A的约束是适度的。在ICMART模型下，只有在极端情况下，当大部分耗散能量都沉积在质子上，并且所有加速质子都适合产生中微子时，才需要稍大的体运动（$Γ> \sim 250$）。
2023-01-19 astro-ph.HE
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。
2023-07-30 astro-ph.HE
IceCube search for neutrinos from GRB 221009A
针对最亮伽马射线暴GRB 221009A，IceCube用多种方法在多个时间窗口搜索MeV至PeV中微子，覆盖9个数量级能量并设定上限。
2024-07-22 astro-ph.HE
The classification and categorisation of Gamma-Ray Bursts with machine learning techniques for neutrino detection
本研究针对伽马射线暴（GRB）分类难题，采用无监督学习方法，利用T90、硬度、光变曲线等多类特征挖掘GRB的隐藏结构与类别，旨在寻找中微子流量更高的GRB亚群，为中微子探测提供支持。
2023-08-24 astro-ph.HE
Escape and propagation of UHECR protons and neutrons from GRBs, and the cosmic ray-neutrino connection
本文提出了一个超高能宇宙线（UHECR）在伽马射线暴的冲击加速火球中产生的模型。除了从中子逃逸和衰变成质子的标准UHECR起源，我们的模型认为直接质子发射通过从加速的重子加载壳的边缘泄漏，使火球。根据光强子相互作用的壳层的光学厚度，源落在三种情况之一：通常的，光学薄的源占主导地位的中子逃逸，光学厚的源中子逃逸，或“直接逃逸”的情况下，主要贡献UHECR来自泄漏的质子。每种情况下产生的中微子都是不同的，我们看到标准的“每一条宇宙射线产生一个中微子”的假设只在光学薄的情况下有效，而在光学厚的情况下，每一条宇宙射线产生不止一个中微子。此外，额外的直接逃逸分量增强了UHECR通量的高能量部分，从而提高了预测和观测通量之间的一致性。
2013-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Ultra-High Energy Neutrino Afterglows of nearby Long Duration Gamma-Ray Bursts
从天体物理源中探测到超高能（UHE，$\gtrsim 1$ PeV）中微子将是识别和理解自然界中UHE宇宙射线（CRs）源的一个重大进展。长持续时间的伽马射线暴（GRB）冲击波被认为是超高能ECR的潜在加速场。这些CR预计将与GRB余辉光子相互作用，这是来自相对论电子的同步辐射与冲击波中的CR共同加速，并自然产生UHE中微子。然而，这些中微子的通量是不确定的，关键取决于观测到的余辉模型。我们已经选择了一个样本的23个长持续时间的GRB的红移0.5内，足够的电磁余辉数据是可用的，这可能会产生高通量的UHE余辉中微子，附近。我们适合光学，X射线和$γ$射线余辉数据与绝热爆炸波模型在一个恒定的密度星际介质和风的环境中，风的密度从中心的伽玛暴半径的平方反比减少。从这些拟合中提取的爆炸波模型参数，然后用于计算UHECR加速度和$pγ$相互作用，以产生UHE中微子通量从这些GRB。我们还探索了这些中微子的可探测性，目前正在运行和即将推出的大面积中微子探测器，如皮埃尔俄歇天文台，冰立方Gen-2和KM 3 NeT天文台。我们发现，我们的现实通量模型从附近的伽玛暴将在可预见的未来不受约束。
2017-10-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Multi-messenger detection prospects of gamma-ray burst afterglows with optical jumps
某些伽马射线暴（GRB）的余辉光变曲线具有非常复杂的时间和光谱特征，如在光学波段瞬发后约1小时出现强度突变。我们假设这一特征是由于两个相对论壳层的后期碰撞，并在多信使框架内研究相应的高能中微子发射，同时将我们的研究结果与经典余辉模型的结果进行对比。对于恒定密度的环暴介质，当相对于自相似余辉场景发生光学跳跃时，发射的中微子总数可以增加约一个数量级。通过探索与冰立方中微子天文台和未来的无线电阵列，如冰立方-Gen 2无线电，RNO-G和GRAND 200 k，以及POEMMA航天器的探测前景，我们得出结论，中微子的探测与冰立方-Gen 2无线电可以使我们能够约束的部分伽玛暴余辉跳跃以及环暴介质的属性。我们还研究了GRB 100621 A和GRB 130427 A类爆发的余辉与光学跳跃的中微子信号。从伽玛射线暴余辉中探测中微子对于探索尚未揭示的光学跳跃机制至关重要。
2022-05-24 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino oscillations and decoherence in short-GRB progenitors
中微子产生于宇宙加速器，如活动星系核（AGN）、耀变体、超新星（SN）遗迹和伽马射线暴（GRB）。在他们返回地球的路上，他们经历了味道的振荡。来自源的中微子在到达探测器的过程中与其他粒子（如星系际原始中微子或重质量右手中微子）的相互作用可能会使原始波包转变为指针态。这种现象被称为退相干，在从源头重建过程中变得重要。本文采用火壳模型研究了短伽玛暴中的中微子发射。我们认为$e^{-}e^{+}$对湮灭是中微子产生的主要通道。我们比较的中微子通量的特性与特性的光子信号产生的透明条件下，一旦达到。研究了中微子从黑洞事件视界附近向外运动时的味振荡和退相干效应。我们认为源处于热平衡，并计算了电子和中微子的能量分布函数。为了计算退相干的影响，我们使用高斯模型。在这种情况下，发射出的电子中微子转变成由$67.8\%$电子中微子和$32.2\%$组成的指针态，后者是μ中微子和τ中微子的组合。我们发现，退相干在中微子波包的演化过程中起着重要的作用，导致在地球上探测到指针态。
2019-04-15 astro-ph.HE
In-vacuo-dispersion features for GRB neutrinos and photons
在过去的15年里，人们对量子引力引起的真空色散的可能性产生了相当大的兴趣，即时空本身可能本质上表现得像粒子传播的色散介质。最近的两项研究揭示了能量在100 TeV范围内的GRB（伽马射线暴）中微子和能量在10 GeV范围内的GRB光子的真空色散特征。我们在这里表明，这两个功能是大致兼容的描述，使相同的效果适用于超过4个数量级的能量。我们还定量地描述了如何罕见的，这将是意外出现的功能，作为（仍然未知）方面的机制产生光子在伽玛射线暴或作为背景中微子意外拟合的伽玛射线暴中微子受真空色散的影响的配置文件的结果。
2016-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Cosmic-Ray and Neutrino Emission from Gamma-Ray Bursts with a Nuclear Cascade
我们讨论了中微子和宇宙射线发射的伽马射线暴（伽玛暴）与注入的核，我们考虑到，从光衰变的核级联可以充分发展的来源。我们的主要目标之一是测试，如果最近的结果从冰立方和皮埃尔俄歇天文台可以容纳的范式，伽玛暴是超高能宇宙射线（UHECR）的来源。虽然我们的主要结果是使用内部冲击模型，我们讨论如何从伽玛暴壳的二次发射可以解释在其他天体物理模型。结果表明，预期的中微子流量从伽玛暴弱依赖于注入成分，这意味着提示中微子从伽玛暴可以有效地测试GRB-UHECR范式，即使UHECR是核。我们表明，UHECR光谱和组成，皮埃尔俄歇天文台测量，可以自洽地再现在一个组合的源传播模型。在试图描述的能量范围，包括脚踝，我们发现紧张与冰立方边界的伽玛射线暴叠加分析。在另一种情况下，只有脚踝以外的UHECR来自伽玛暴，宇宙射线和中微子观测的联合描述的要求有利于较低的光度，这与γ射线观测的典型预期不一致。
2017-05-24 astro-ph.HE
Limits on the Neutrino Velocity, Lorentz Invariance, and the Weak Equivalence Principle with TeV Neutrinos from Gamma-Ray Bursts
冰立方最近探测到了5个TeV中微子事件，它们与5个伽马射线暴（GRB）弱相关。这项工作是试图表明，如果伽玛暴的鉴定得到验证，观测到的时间延迟之间的TeV中微子和伽玛射线光子从伽玛暴提供了有吸引力的候选人测试基础物理的高精度。基于TeV中微子与伽玛暴之间的关联假设，我们发现中微子的极限速度等于光子的极限速度，精确度为$\sim1.9\times10^{-15}-2.5\times10^{-18}$，比用可能来自耀变体的中微子得到的极限速度约好$10^{4}-10^{7}$倍。此外，我们设置了迄今为止最严格的限制的能量尺度的量子引力的线性和二次违反洛伦兹不变性，即$E_{\rm QG, 1}>6.3\times10^{18}-1.5\times10^{21}$ GeV和$E_{\rm QG, 2}>2.0\times10^{11}-4.2\times10^{12}$ GeV，这基本上是一样好的，或者是一个数量级的改进，以前获得的结果的GeV光子的GRB 090510和PeV中微子从耀变体。假设Shapiro时间延迟是由Laniakea超星系团的引力势引起的，我们还通过两种不同粒子的参数化后牛顿参数$γ$值的相对微分变化（即，中微子和光子），产生$Δγ\sim 10^{-11}-10^{-13}$。然而，应该再次强调的是，如果伽玛暴/中微子关联最终得到证实，这里得到的这些极限充其量只是预…
2016-08-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detection Prospects for GeV Neutrinos from Collisionally Heated Gamma-ray Bursts with IceCube/DeepCore
核碰撞产生的喷流加热可能是伽马射线暴（GRB）发射的主要机制。除了产生观测到的伽马射线外，碰撞加热还必须产生10-100 GeV的中微子，这意味着中微子和伽马射线光度之间的密切关系。我们利用这种理论关系来预测IceCube+DeepCore可能探测到的GRB。为了估计预期的中微子信号，我们使用BATSE在1991-2000年观测到的最大的爆发样本。如果IceCube+DeepCore当时运行，则可以检测到GRB中微子。10-100 GeV中微子的探测将具有重要意义，可以揭示伽玛暴喷流的组成及其洛伦兹因子。这可能是设计IceCube+DeepCore天文台未来升级的重要目标。
2013-05-23 astro-ph.HE
Prompt Neutrino Emission of Gamma-Ray Bursts in the Dissipative Photospheric Scenario Revisited: Possible Contributions from Cocoons
高能中微子可能起源于伽马射线暴（GRB）事件的不同阶段。在这项工作中，我们重新讨论了耗散光球的情况下，伽玛暴的即时发射产生的光球半径。同时，可能的耗散机制（例如，内部冲击或磁重联）可以将宇宙射线（CR）加速到超高能量，然后通过强子核和光强子过程产生中微子，这被称为瞬发中微子。本文在自洽的分析框架下，考虑了喷丝茧结构和可能的准直效应，得到了单个伽玛暴的瞬发中微子谱。我们调查了一个可能的中微子信号从茧，这在以前的研究中被忽略了。我们发现，如果一个伽玛暴事件发生在一个Mpc的数量级的距离，有一个很大的机会观察到中微子发射的茧冰立方，这是更有希望比喷流中微子，因为茧的开口角大得多。我们还计算了伽玛暴茧的散射中微子通量，发现它可以与喷流的散射中微子通量相比较。我们的结果与IceCube合作报告的最新结果一致，即在新数据中未发现中微子事件与观测到的GRB之间存在显著相关性（Aartsen et al. 2017）。
2017-06-05 astro-ph.HE
Neutrinos from gamma-ray bursts: propagation of cosmic rays in their host galaxies
伽马射线暴（GRB）被认为是超高能宇宙射线（UHECR）的候选源。研究了IceCube最近观测到的PeV中微子是由GRB宇宙射线与宿主星系中的星际气体相互作用产生的可能性。通过研究X射线吸收柱密度N_H与宿主星系表面恒星形成率的关系，发现N_H是宿主星系表面气体密度的一个很好的指示。从而计算了具有已知N_H的伽玛暴的CRs的中微子产生效率。我们收集了一个既有N_H测量值又有精确γ射线通量测量值的伽玛暴样本，并试图根据目前对伽玛暴及其宿主星系的认识来计算累积中微子通量。当伽玛暴产生的CR强度用观测到的$10^{19}{\rm eV}$以上的UHECR通量进行归一化时，在伽玛暴能量产生率遵循宇宙恒星形成率和CR扩散系数的有利假设下，PeV能量下的累积中微子通量估计约为$(0.3\pm0.2)\times10^{-8} \rm{GeV\ cm^{-2}\ s^{-1}\ sr^{-1}} $（每味）。这个通量不足以解释冰立方的观测结果，但是这个估计受到计算中一些假设的影响，因此我们目前不能排除这种情况。
2015-03-17 astro-ph.HE
Ultra High Energy Neutrinos from Gamma-Ray Burst Afterglows Using the Swift-UVOT Data
我们考虑一个样本的107伽马射线暴（伽玛暴）的早期紫外辐射测量的雨燕，并外推的光子强度较低的能量。在伽玛射线暴喷流中加速的质子可能与这些光子相互作用，产生带电π介子，随后产生超高能中微子$\varepsilon_ν\geq 10^{16}$ eV。我们使用简单的能量转换效率的参数来预测最大的中微子通量预期从每个伽玛暴。我们估计的中微子探测率在大面积无线电中微子探测器，并得出结论，早期的余辉中微子发射太弱，即使是下一代中微子天文台检测。
2015-11-22 astro-ph.HE
