Searches for point-like sources of cosmic neutrinos with 11 years of ANTARES data
ANTARES中微子望远镜的主要目标是识别来自宇宙加速器的中微子。对于100 TeV以下的中微子能量,望远镜对南半球天空的能见度很好,对于重建事件的角分辨率也很好,这使得望远镜非常适合测试点状源的存在,特别是银河系源。类轨迹事件(主要来自$ν_μ$ CC相互作用)的中值角分辨率为$0.4^{\circ}$,而包含的类轨迹事件(主要来自$ν_{e}$ CC和全味NC相互作用)的中值角分辨率为$3^{\circ}$。最近,ANTARES合作组织发表了利用9年数据采集过程中收集的类径迹和类中微子事件寻找宇宙点状中微子源的结果。在这篇文章中,使用2007年初至2017年底记录的11年数据对该分析进行了更新,总生存时间为3136天。此外,还报道了ANTARES事件与54个IceCube径迹之间的时空相关性的搜寻结果,以及IceCube-170922 A事件或TXS 0506+056 blazar方向的中微子候选者的搜寻结果。
2019-08-22 astro-ph.HE
Coincident Searches between Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos with the Antares and LIGO/Virgo Detectors
利用引力波瞬变和高能中微子的多信使方法有望为研究宇宙中最剧烈的天体物理过程开辟新的视角。特别是,伽马射线暴特别令人感兴趣,因为它们与预测引力波和高能中微子显著联合发射的天体物理学情景有关。一些实验(如ANTARES、IceCube、LIGO和Virgo)目前正在记录数据并寻找这些天体物理学来源。在这份报告中,我们提出了第一个联合分析工作,使用的数据从引力波探测器LIGO和处女座,并从高能中微子探测器ANTARES。
2012-01-13 astro-ph.HE
Recent results of the ANTARES Neutrino Telescope
报道了ANTARES中微子望远镜的最新观测结果。首次利用μ子径迹和簇射事件对高能中微子扩散通量进行了限制。文中还给出了用ANTARES计算点源的结果。这是南半球天空中中微子能量低于100 TeV的最严格限制。还报道了冰立方观测到的银河系中心附近中微子事件簇的性质的限制。特别是,ANTARES的数据排除了一个单一的点状中微子源作为这个星系团的起源。对于来自太阳或银河系中心的中微子,ANTARES的数据对弱相互作用大质量粒子的自湮灭产生的中微子通量设定了非常有竞争力的限制。
2014-10-28 astro-ph.HE
Neutrino Astronomy 2017
这篇中微子天文学的概述强调了冰立方对天体物理中微子的观测,以及冰立方和ANTARES对银河中微子的有趣限制。
2018-01-04 astro-ph.HE
ANTARES neutrino search for time and space correlations with IceCube high-energy neutrino events
在过去的几年里,冰立方合作组织在几次分析中报告了对天体物理高能中微子事件的观测。尽管有令人信服的证据首次确认了中微子源TXS 0506+056,但大多数事件的起源仍然未知。本文利用ANTARES望远镜探测到的中微子事件,寻找冰立方天体物理事件的可能的瞬态起源。本文用极大似然方法对2346天探测到的6894个类径迹事件和160个类中微子事件的到达时间和方向进行了检验,以寻找与54个IceCube高能类径迹中微子事件的符合。没有观察到显着的相关性和上限的一种味道的中微子通量从冰立方候选人的方向推导出来。在0.1天的时间窗口内没有观测到两个能量最高的冰立方事件的时间和空间相关性,这限制了可能的点状瞬态中微子源的光谱指数,分别比每个事件的$-2.3$和$-2.4$更难。
2019-02-25 astro-ph.HE
Results from the ANTARES Neutrino Telescope
深海中微子望远镜ANTARES的主要目标是寻找TeV-PeV范围内的天体物理中微子。ANTARES是目前北半球最大的中微子望远镜。自冰立方发现宇宙中微子扩散流以来,对其起源的理解已成为高能天体物理学的一项重要任务。ANTARES在μ子通道和级联通道(由所有中微子味引起)中都具有出色的角分辨率,因此对位于南天的源做出了宝贵的贡献。假设各种光谱指数的中微子发射体的能谱,南部的天空,特别是我们的银河系的中心区域进行了研究,寻找点状物体和扩展区域的发射。与此同时,通过采用多信使方法,基于与其他宇宙探测器的时间和/或空间巧合,可以大大增强这种搜索的灵敏度。ANTARES参与了引力波信号GW 150914的高能中微子后续活动,首次限制了双黑洞合并的高能中微子发射。ANTARES还对暗物质进行了间接搜索,对自旋相关的WIMP-核子截面进行了限制,改进了当前的直接检测实验。
2016-10-07 astro-ph.HE
ANTARES Constrains a Blazar Origin of Two IceCube PeV Neutrino Events
冰立方合作组织报告的中微子过剩的来源是未知的。TANAMI合作组织最近报告了六个明亮的、可变的耀变体的多波长发射,这些耀变体的位置与两个最具能量的冰立方事件相吻合。像这样的天体是最高能量宇宙射线的主要候选者,因此也是相关中微子发射的主要候选者。我们利用ANTARES中微子望远镜的观测结果分析了这6颗耀变体的中微子发射,并将ANTARES候选列表搜索的标准方法应用于6年的观测数据中,从TANAMI合作组描述的6颗耀变体的方向上寻找多余的μ子,从而寻找它们的中微子祖先,它们可能与两个冰立方事件有关。蒙特卡罗模拟的探测器响应的信号和背景粒子通量被用来估计这种分析的灵敏度为不同的可能的源中微子光谱。一个最大似然的方法,使用重建的能量和到达方向的通过去μ子,被用来识别事件的属性与blazar origin.Both blazar预测为最明亮的中微子在TANAMI样本(1653 $-$ 329和1714 $-$ 336)有一个信号通量拟合的似然分析对应于大约一个事件。这一观测结果与IceCube事件IC14的耀变体起源假设一致,尽管不能排除大气起源。其他四颗耀变体都没有观测到ANTARES事件,包括与IceCube事件IC20相关的三颗。这排除了在90%的置信水平,除非中微子光谱比$-2.4$平坦,否则该事件是由这些耀变体产生的可能性。
2015-05-18 astro-ph.HE
Recent Results from the ANTARES Neutrino Telescope
ANTARES深海中微子望远镜自2008年建成以来一直在不断获取数据。凭借其对银河平面的出色观察和良好的角分辨率,该望远镜可以限制IceCube报告的弥漫天体物理中微子通量的起源。假设各种光谱指数的中微子发射体的能谱,南部的天空,特别是我们的银河系的中心区域进行了研究,寻找点状物体,扩展区域的发射,并从瞬态对象的信号选择通过多信使观测。这是第一次将级联事件用于这些搜索。ANTARES还提供了关于搜索假设粒子(如宇宙辐射中的磁单极子和核子)的结果,以及结合各种探测器对天空进行多信使研究的结果。特别值得注意的是对暗物质的探索:自旋相关的WIMP-核子截面的极限超过了目前直接探测实验的极限。
2017-01-09 astro-ph.HE
High Energy Neutrinos from Space
本文综述了从天体物理源寻找高能中微子的现状。从大型中微子望远镜在水(Anglesia,贝加尔湖)和冰(IceCube)的结果进行了讨论,以及从表面与俄歇和从高空与ANITA的观测。还包括对IceCube的表面组件IceTop的评论。
2012-01-31 astro-ph.HE
Blazar origin of some IceCube events
最近ANTARES合作提出了一个时间依赖的分析,选定的一些耀斑寻找向上去μ介子事件产生的电荷电流相互作用的μ介子中微子。我们使用相同的耀斑列表来寻找与冰立方中微子事件可能的位置相关性。在光强子模型的背景下,我们提出中微子产生于耀变体的核区,即费米加速的高能质子与背景同步加速器/SSC光子相互作用的区域。虽然我们发现ANTARES列表中的一些物体在少数IceCube事件的误差范围内,但统计分析表明,这些来源都没有显着的相关性。
2016-10-07 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Dark Matter search with large neutrino telescopes
暗物质是中微子天文学的主要目标之一。目前,在冰和水中有两个基于切伦科夫技术的大型中微子望远镜:南极的IceCube和北半球的ANTARES。这两台望远镜都在通过寻找来自天体物理大质量物体的统计过量中微子来间接搜索暗物质。这种过剩可能是这些物体中心暗物质粒子可能湮灭的证据。在一个最流行的场景中,暗物质由WIMP粒子组成。本文介绍了ANTARES中微子望远镜间接探测太阳暗物质通量的分析和结果,以及IceCube最新公布的不同暗物质模型的灵敏度结果。
2013-07-09 astro-ph.HE
Search for a correlation between the UHECRs measured by the Pierre AugerObservatory and the Telescope Array and the neutrino candidate events fromIceCube and ANTARES
高能中微子预计将由加速点附近的加速粒子相互作用产生。因此,寻找超高能宇宙射线(UHECR)和HE中微子到达方向的相关性是一个有趣的问题。在这里,我们提出了一个由皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列测量的UHECR事件和高能量中微子候选事件从冰立方和ANTARES之间的相关性搜索的结果。我们进行互相关分析,其中的角间距的UHECR和中微子的到达方向进行扫描。当比较的结果与预期的零假设考虑各向同性分布的中微子或UHECR,我们得到试验后的p值的顺序为$\sim 10^{-2}$。
2019-05-10 astro-ph.HE
Search for neutrinos from the tidal disruption events AT2019dsg and AT2019fdr with the ANTARES telescope
2019年10月1日,冰立方合作组织探测到一个μ子轨道中微子,它很有可能是天体物理起源的,IC191001A。几个小时后,茨维基瞬态设施(ZTF)观测到的潮汐中断事件(TDE)AT2019dsg被认为是最有可能与冰立方轨道相对应的事件。最近,ZTF对IceCube警报的后续活动表明,第二个TDE,AT2019fdr,是另一个IceCube μ子轨道候选者IC 200530A的有希望的对应物,于2020年5月30日检测到。这是继耀变体TXS0506 +056之后,天体物理学来源与高能中微子之间的第二次和第三次关联。本文介绍了用时间积分法从AT2019dsg和AT2019fdr方向寻找ANTARES中微子的情况。由于在ANTARES数据中没有发现空间聚集的重要证据,因此设定了单味中微子通量和注量的上限。
2021-03-29 astro-ph.HE
Constraints on the neutrino emission from the Galactic Ridge with the ANTARES telescope
IceCube合作项目报告了天体物理学中微子存在的令人信服的证据。冰立方事件的能量和衰变分布的一些特征暗示了中微子通量的南北不对称性。这可能是由于我们银河系的大部分位于南半球。位于地中海的ANTARES中微子望远镜自2007年以来一直在收集数据。它提供了最好的灵敏度,μ介子中微子产生的银河宇宙射线相互作用在这个地区的天空。在这封信中,一个扩展的中微子流量从银河脊地区的搜索。宇宙射线传播的中微子生产的不同模型进行了测试。没有多余的事件被观察到,不同的中微子通量谱指数的上限被设置。这限制了冰立方事件可能起源于银河山脊的数量。在90%的置信水平下,排除了费米-LAT通量到相关冰立方高能起始事件的简单幂律外推。
2016-02-09 astro-ph.HE
Search for neutrinos from TXS 0506+056 with the ANTARES telescope
本文介绍了ANTARES中微子望远镜对IceCube-170922 A事件和TXS 0506+056方向的中微子候选者进行的三次不同搜索的结果。第一次搜索是指冰立方警报的在线跟踪;第二次是基于合作组织使用的标准时间积分方法来搜索点状中微子源;第三次使用来自冰立方时间相关分析的信息,报告了以2014年12月13日为中心的爆发活动,作为ANTARES时间相关分析的输入。在线随访和时间依赖性分析未发现与源相关的事件。在2007年至2017年期间进行的时间积分研究拟合了1.03个信号事件,对应的p值为3.4%(不考虑试验因素)。在我们的候选天体列表中,只有另外两个天体的p值较小。考虑到已经研究了107个来源,TXS 0506+056的试验后p值相当于87%。
2018-07-11 astro-ph.HE
Ice Cube Observed PeV Neutrinos from AGN Cores
我表明,高能中微子流量预测产生的活动星系核的核心可以解释PeV中微子检测冰立方不冲突的约束,从观测到的河外宇宙线和γ射线背景。
2013-08-05 astro-ph.HE hep-ph
ANTARES search for point-sources of neutrinos using astrophysical catalogs: a likelihood stacking analysis
使用ANTARES探测器在2007年1月29日至2017年12月31日期间收集的数据搜索天体物理点状中微子源。一个可能性堆叠方法被用来评估的意义,过量的μ子中微子诱导的轨道样事件与位置的一个列表中的可能的来源。在分析中测试了不同的对象集:a)耀变体的\textit{Fermi} 3LAC目录的子样本,b)喷气遮蔽AGN人口,c)软伽马射线选择射电星系的样本,d)恒星形成星系目录,和e)来自IceCube实验的56个甚高能量轨道事件的公共样本。没有一个被测试的源显示出与ANTARES探测到的中微子样本有显著的关联。最小的p值是在等权重假设下得到的,试验前的p值相当于$2.8 \, σ$过量,相当于试验后的$1.6 \, σ$。此外,还报告了blazar MG 3 J225517+2409的专门分析结果:发现该源是\textit{Fermi} 3 LAC样本中最重要的,有5个ANTARES事件位于距离源不到1度的位置。这颗耀变体在\textit{Fermi}数据中显示了耀斑活动的证据,与冰立方探测到的高能轨道在时空上重合。报告了$2.0\, σ$对ANTARES和IceCube数据组合的\emph{a posteriori}意义。
2020-12-30 astro-ph.HE
Results of dark matter searches with the ANTARES neutrino telescope
中微子望远镜的科学观测范围很广。他们的主要目标之一是探测暗物质,在这方面他们有特殊的优势。中微子望远镜提供了观察几种来源的可能性,而不是所有的来源都可以用于其他间接搜索。在这项工作中,我们提供了ANTARES中微子望远镜,它已经采取了近十年的数据所获得的结果的概述。其中最有趣的一个是太阳,因为与其他间接搜索相反,如果探测到来自太阳的高能中微子,那么它将是暗物质的一个非常明确的指示,因为预计没有显著的天体物理背景。此外,中微子望远镜对自旋相关截面的限制是最严格的。另一个有趣的来源是银河系中心,由于其地理位置,ANTARES的能见度比IceCube更好。这种搜索给出了湮灭截面的限制。在ANTARES进行的其他暗物质搜索包括地球和矮星系。
2016-11-08 astro-ph.HE hep-ex
Extragalactic plus Galactic model for IceCube neutrino events
对高能宇宙中微子服从幂律分布的假设进行了批判性分析。我们提出了一个模型,两个组件,更好地解释了观察。高能中微子流的河外分量具有正则$E_ν^{-2}$谱,而银河分量具有$E_ν^{-2.7}$谱,两者都是显著的。这个模型有几个含义,可以在未来几年由IceCube和ANTARES进行测试。此外,存在一个扩散组件接近银河平面,并产生(20-30)\%的冰立方的事件,是有趣的未来$\mbox{km}^3$中微子望远镜位于北半球和伽马射线望远镜,旨在测量事件,直到几个100 TeV的南天空。
2016-05-23 astro-ph.HE
Indirect dark matter search with the ANTARES neutrino telescope
利用ANTARES中微子望远镜在2007年和2008年期间记录的数据,对来自太阳方向的高能中微子进行了搜索。中微子选择标准的选择是为了最大限度地排除大气背景,以消除太阳中心积累的弱相互作用大质量粒子的自湮灭可能产生的信号。在数据揭盲后,发现观测到的中微子数量与背景预期相符。所得结果与约束最小超对称标准模型预测的通量进行了比较,得到了该模型的90%上限。我们的限制是竞争力与其他中微子望远镜,如冰立方和SuperKamiokande,这给ANTARES限制自旋相关的WIMP质子截面比直接搜索实验获得的更严格。
2012-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Hadronic nature of high-energy emission from the Galactic Ridge
研究结合ANTARES、IceCube中微子与Fermi-LAT伽马射线数据,证明银河脊多TeV辐射主要源自质子和原子核相互作用,并给出宇宙线能谱随银盘变化的多信使证据。
2023-07-16 astro-ph.HE
Constraints on the energy spectrum of the diffuse cosmic neutrino flux from the ANTARES neutrino telescope
本文利用 ANTARES 中微子望远镜 15 年的全味中微子数据寻找宇宙弥散流,虽未获显著观测结果,但为 20 TeV 以下的宇宙中微子能谱单幂律假设提供了限制。
2024-08-27 astro-ph.HE
Model-independent search for neutrino sources with the ANTARES neutrino telescope
介绍了一种分析ANTARES中微子望远镜记录的中微子候选者空间分布的新方法,即从天空的任何方向在任意大小和形状的区域中寻找过量的中微子。源自机器学习,模式识别和图像处理领域的技术被用来纯化中微子候选者的样本,并对获得的天空图进行分析。与专门寻找特定中微子发射模型相反,这种方法对高能中微子发射潜在来源的广泛可能形态敏感。将这些方法应用于ANTARES数据产生了大规模的过量,试验后显著性为2.5 $σ$。应用于IC40配置中IceCube的公开数据,观察到与ANTARES结果一致的过量,试验后显著性为2.1 $σ$。
2019-05-30 astro-ph.HE
All-flavor search for a diffuse flux of cosmic neutrinos with 9 years of ANTARES data
ANTARES探测器是目前北半球最灵敏的中微子望远镜。南极冰立方探测器观测到的非常显著的宇宙中微子过剩可以用ANTARES进行研究,利用其补充视野,曝光和较低的能量阈值。这封信中介绍了一个全味扩散中微子信号,涵盖了9年的ANTARES数据采集。上行事件被用来减少大气μ子背景。这项工作包括第一次在ANTARES两个类轨道(主要是$ν_μ)$和类轨道(主要是$ν_e$)事件在这种分析。由于μ子在岩石和/或海水中行进的长路径,类径迹事件允许增加探测器的有效体积。只有当中微子相互作用的顶点接近或在仪器体积内时,才能很好地重建阵雨事件。在这两个样本中,在9年的ANTARES数据中观察到超过预期背景的高能事件轻微过量。对于单一幂律宇宙中微子谱,在100 TeV的每味通量方面,最适合的是光谱指数为$Γ= 2.4^{+0.5}_{-0.4}$的$Φ_0^{1f}(100\ \textrm{TeV}) = \left(1.7\pm 1.0\right) \times$ 10 $^{-18}$ \,GeV $^{-1}$ \,cm $^{-2}$ \,s $^{-1}$ \,sr $^{-1}$。零宇宙流假设被拒绝,其显著性为1.6 $σ$。
2017-11-20 astro-ph.HE
Galactic Center Neutrinos from Cosmic Ray-Dark Matter Interactions
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Instituto de Física Teórica UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙高等科学研究理事会理论物理研究所);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);Washington University(华盛顿大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
研究利用宇宙射线与亚GeV暗物质在银河系晕中的深度非弹性散射产生的中微子特征,结合银河系宇宙射线图和ANTARES观测,得出暗物质-核子截面99%置信水平上限,确立银河系中微子望远镜对轻暗物质的探测作用。
2026-07-07 astro-ph.HE hep-ph
New Constraints on all flavour Galactic diffuse neutrino emission with the ANTARES telescope
加速的宇宙射线与星际介质相互作用在银河系中产生的高能中微子的通量尚未确定。该通量的表征将揭示银河系加速器的功能,气体分布形态和银河宇宙线输运。银河系的中央平面可能是中微子产生增强的场所,因此导致冰立方合作组织测量到的地外中微子信号的各向异性。位于地中海的ANTARES中微子望远镜提供了这部分天空的有利视角,从而有助于确定这一通量。将宇宙射线的产生和传播模型与银河系中气体分布的形态联系起来,可以得到预期的银河系弥散中微子发射。本文以最近提出的解释银河系高能γ射线弥散辐射的“γ模型”为参考。伽玛模型预测的中微子通量依赖于假设的初级宇宙线谱截止。考虑到一个径向依赖的扩散系数,这个建议的方案是能够占当地的宇宙射线测量,以及银河伽马射线观测。九年的ANTARES数据被用于这项工作,以寻找根据这种情况可能的银河贡献。所有味中微子相互作用被认为是。没有观察到过多的事件,中微子通量的上限被设定为$1.1$($1.2$)乘以“伽马模型”的预测,假设初级宇宙射线光谱截止值为5(50)PeV。这个限制排除了银河中微子的扩散发射,这是冰立方测量的两个半球之间的“光谱异常”的主要原因。
2017-08-07 astro-ph.HE
Stacked search for time shifted high energy neutrinos from gamma ray bursts with the ANTARES neutrino telescope
在电磁中微子发射时间窗外寻找与伽马射线暴相关的高能中微子发射。使用叠加方法的时间延迟之间的报告伽马射线暴警报和空间重合的μ子中微子签名,从2007年和2012年之间记录的中微子望远镜的数据进行了分析。还调查了2008年至2009年期间IceCube探测器的一年公开数据。在伽马射线暴发生后的40天内,对各自的时间分布进行了扫描,以获得统计上显著的累积,正如洛伦兹不变性破坏效应和一些天体物理模型所预期的那样。在两个数据集中,均未发现超过预期的意外符合率的显著超出。在90%的置信水平下,中微子信号的平均强度比Anaeros数据中每100个伽马射线暴可探测到的中微子信号弱。
2016-10-20 astro-ph.HE
Constraints on Hadronic Contribution to LHAASO Sources with Neutrino Observations
LHAASO探测到了12个100 TeV以上的伽马射线源,它们可能是银河宇宙射线的起源。本文总结了IceCube和ANTARES在LHAASO源附近的中微子测量,以限制强子γ射线在这些源中的贡献。我们发现,目前的观测限制,强子伽马射线的贡献不超过~60%的伽马射线从蟹状星云。根据IceCube分析中的假设,来自两个LHAASO源LHAASO J1825-1326和LHAASO J1907+0626的伽马射线主要由轻子成分控制,最高可达~200 TeV。讨论了强子γ射线辐射约束的不确定性。我们还限制总100 TeV的伽马射线发射TeV PWNe依赖于显着的灵敏度LHAASO在该能量。
2021-12-13 astro-ph.HE
Search for steady and flaring neutrino emission from cosmic sources using the complete ANTARES dataset
本研究利用ANTARES全部运行数据搜寻高能宇宙中微子的稳态与耀发辐射,未发现显著源,但识别出与IceCube耀发在PKS 1502+106和TXS 0506+056处的时间重叠,偶然概率约0.02%。
2025-11-10 astro-ph.HE
An algorithm for the reconstruction of high-energy neutrino-induced particle showers and its application to the ANTARES neutrino telescope
提出了一种在ANTARES中微子望远镜中重建中微子粒子簇射的新算法。该方法实现了一个中位数角分辨率为$6^\circ$的簇射能量低于100 TeV。应用该算法与ANTARES探测器6年的数据,8个事件的重建簇射能量超过10 TeV的观察。这与大气背景下大约5个事件的预期一致,但也与冰立方合作的漫射天体物理通量测量相一致,预计还有2 - 4个事件。90%的C.L.设定了扩散天体物理学中微子通量的上限,每个中微子味的值为$E^2\cdot Φ^{90\%} = 4.9 \cdot 10^{-8}$ GeV $\cdot$ cm $^{-2} \cdot$ s $^{-1} \cdot$ sr $^{-1}$,适用于23 TeV到7.8 PeV的能量范围,假设地球上的$E^{-2}$谱和中微子味均分是不间断的。
2017-06-28 astro-ph.HE
Review of the online analyses of multi-messenger alerts and electromagnetic transient events with the ANTARES neutrino telescope
本文回顾了ANTARES中微子望远镜在2014至2022年间对伽马暴、IceCube高能中微子、耀变体、AMON光子和引力波等多信使暂现事件的实时符合搜索,展示了时间符合策略提升发现灵敏度并改善定位精度的成果。
2024-02-26 astro-ph.HE
IceTop as veto for IceCube: results
IceCube中微子天文台的特点是在1.45至2.45公里的深度之间有一个立方体探测器,以及位于表面的一系列充满冰的坦克,称为IceTop。两个探测器在同一位置的存在允许对宇宙射线及其在冰中的μ子含量进行详细研究,而表面探测器中缺乏信号可以用来识别深层探测器中的μ子轨道作为中微子候选者,并确定IceTop的否决效率。虽然目前的探测器的立体角覆盖范围是有限的,这有一个更大的表面阵列的设计有趣的影响。在这篇文章中,我们提出了应用于5年数据的研究结果。我们发现了一些有趣的中微子候选事件,它们通过了旨在否决宇宙射线的削减。彻底的模拟是必要的,以确定这些事件是天体物理中微子或罕见的宇宙射线的可能性。
2019-08-19 astro-ph.HE
A Coincidence Search for Cosmic Neutrino and Gamma-Ray Emitting Sources Using IceCube and Fermi LAT Public Data
我们提出的档案符合费米LAT伽马射线数据和公共中微子数据从冰立方中微子天文台的40串(IC 40)和59串(IC 59)观测运行之间的分析结果。我们的分析有可能检测到统计过量的中微子+伽马射线($ν$ + $γ$)发射瞬变,或者,个别的高伽马多重性事件,可能是由IceCube观察到的中微子与LAT检测到的伽马射线暴重合产生的。将中微子数据按半球划分为三个数据集(IC 40,IC 59-North和IC 59-South),通过Monte Carlo置乱中微子数据集来构造不相关的零分布。我们对这些零分布进行信号注入研究,证明了对具有足够伽马射线多重性的单个$ν$ + $γ$事件的敏感性,以及对负责$>$ 14%(IC 40),$>$ 9%(IC 59-North)或$>$ 8%(IC 59-South)的$>$瞬态种群的敏感性。通过分析未加扰的中微子数据,我们没有发现单个高显著性中微子+高伽马多重性事件,也没有发现与检验统计零分布的显著偏差。然而,我们观察到一个类似的和意想不到的模式,在IC 59-北和IC 59-南的残差分布,我们得出的结论是反映了一个可能的相关性($p=7.0\%$)之间的IC 59中微子的位置和持续明亮的费米伽马射线天空的部分。这种可能的相关性应该很容易使用冰立方已经收集的八年进一步数据进行测试。我们目前正在与天体物理多信使观测网络(AMON)合作伙伴设施合作,…
2018-07-05 astro-ph.HE
ANTARES and IceCube Combined Search for Neutrino Point-like and Extended Sources in the Southern Sky
利用ANTARES和IceCube中微子望远镜收集的数据,对宇宙中微子的点状和扩展源进行了研究。该数据集由九年ANTARES点源分析中包含的指向南天方向的所有类轨道和类轨道事件组成,并结合了七年IceCube点源搜索中使用的贯穿类轨道事件。利用ANTARES的有利视场和IceCube的大尺寸,与两种单独分析相比,将南天的灵敏度提高了$\sim$ 2倍。在这项工作中,南天扫描可能过度的空间聚类,预选候选源的位置进行了调查。此外,特别关注银河系中心周围的区域,在SgrA* 的位置进行专门的搜索,并关注超新星遗迹RXJ 1713.7-3946的位置。没有发现宇宙中微子源的重要证据,并提出了各种搜索的通量上限。
2020-01-13 astro-ph.HE
Combined search for neutrinos from dark matter self-annihilation in the Galactic Centre with ANTARES and IceCube
我们提出的第一个联合暗物质搜索的结果,针对银河系中心使用ANTARES和冰立方中微子望远镜。对于质量从50到1000 GeV的暗物质粒子,ANTARES和IceCube设定的自湮灭截面的灵敏度是相当的,使得这个质量范围对于联合分析特别有趣。暗物质通过$τ^+τ^-$、$μ^+μ^-$、$b\bar{b}$和$W^+W^-$通道的自湮灭被认为是Navarro-Frenk-White和Burkert晕剖面的结果。在2101.6天的ANTARES数据和1,007天的IceCube数据的组合中,没有观察到超过预期背景的情况。热平均暗物质湮灭截面$\langleσ_A\upsilon\rangle$的限制。这些限制提出了一个改进的两个因素,在研究的暗物质质量范围相对于两个合作出版的个人限制。当考虑质量为200 GeV的暗物质粒子通过$τ^+τ^-$通道湮灭时,对于Navarro-Frenk-White晕轮廓,获得的极限值为$7.44 \times 10^{-24} \text{cm}^{3}\text{s}^{-1}$。为了这个联合分析的目的,模型参数和可能性是统一的,为即将进行的暗物质搜索中微子望远镜提供了一个基准。
2020-11-03 astro-ph.HE
Search for correlations of high-energy neutrinos and ultra-high-energy cosmic rays
IceCube中微子天文台最近发现了令人信服的证据,证明一个特定的耀变体产生高能中微子和$\mathrm{PeV}$宇宙射线,但几个$\mathrm{EeV}$以上的宇宙射线来源仍然不明。据信,加速超高能宇宙射线(UHECR)的相同环境也通过较低能量宇宙射线的强子相互作用产生高能中微子。冰立方中微子天文台、皮埃尔·俄歇天文台和望远镜阵列的三次联合分析中,有两次给出了高能中微子和UHECR可能存在方向相关性的线索。然而,随着数据的增加,这些暗示变得不那么重要了。最近,开发了一种改进的分析方法,该方法与其他分析方法相辅相成。这种分析搜索中微子点源附近的UHECR与搜索窗口估计银河磁场的偏转。我们提出了这种新的分析方法寻找常见的强子源,另外包括中微子数据测量ANTARES,以增加在南半球可能的相关性的灵敏度。
2019-05-24 astro-ph.HE
A Search for Cosmic Neutrino and Gamma-Ray Emitting Transients in 7.3 Years of ANTARES and Fermi LAT Data
我们分析了7.3年的ANTARES高能中微子和费米LAT γ射线数据,以寻找宇宙中微子+ γ射线(ν+γ)瞬态源或源群。我们的分析有可能探测到单个的ν+γ瞬变源(持续时间δt < 1000~s),如果它们表现出足够的γ射线或中微子多重性,或者统计过量的较低多重性的ν+γ瞬变。分别处理ANTARES轨道和级联事件类型,我们建立检测阈值的中微子数据的Monte Carlo置乱,并确定我们的分析灵敏度对置乱数据集的信号注入。我们发现,在90%的置信度下,我们的分析对γ符合中微子的γ +γ瞬变粒子数敏感,占径迹数据的$>$ 5%.将我们的分析应用到未加扰的数据中,没有发现单个的高意义的ν+γ事件;两个ANTARES径迹+费米γ射线事件被识别出来,超过了每十年一次的虚警率阈值($p=17\%$)。在径迹($p=39\%$)或级联($p=60\%$)事件中没有发现阈下ν+γ源群的证据。虽然TXS 0506+056是一个耀变体和可变(非瞬态)费米γ射线源,最近被确定为第一个高能中微子源,但在协调费米γ射线天空、冰立方高能宇宙中微子和仅使用耀变体的超高能宇宙射线的观测方面所面临的挑战表明其他源群的重大贡献。对高能中微子瞬变源的探测仍然很有趣,中微子集群或多信使符合搜索可能导致第一个ν+γ瞬变的发现。
2019-10-01 astro-ph.HE
Estimating the Neutrino Flux from Choked Gamma-Ray Bursts
费米-LAT数据对各向同性伽马射线背景的强约束表明,冰立方观测到的中微子可能来自伽马射线观测所隐藏的来源。最近在文献中讨论的一种可能性是,中微子可能来自坍缩的大质量恒星的喷流,这些喷流未能突破恒星的包层,因此它们被称为阻塞喷流或阻塞伽马射线暴(GRB)。在本文中,我们估计的中微子通量和光谱预期从这些来源,侧重于II型SNe。我们进行详细的计算pg相互作用,占所有的中微子生产渠道和散射角。我们提供的预期事件率的预测操作中微子望远镜,如ANTARES和IceCube,以及为下一代望远镜KM 3 NeT。我们发现,对于注入质子的伽玛暴能量跨度在10^51 - 10^53 erg之间的伽玛暴,如果它们的局部速率分别为80 - 1 Gpc^-3 yr^-1,则扼流伽玛暴可能对观测到的天体物理中微子通量有很大贡献。
2021-09-30 astro-ph.HE
Heavy-neutrino decays at neutrino telescopes
最近有人提出,质量为m_h = 40 - 80MeV的无菌中微子ν_h,混合|U_{μh}| ^2 = 10 ^{-3}--10 ^{-2},寿命τ_h \lsim 10 ^{-9} s,以及一个主要的衰变模式(ν_h \to ν_μ γ)可能是LSND、KARMEN和MiniBooNE观测到的实验异常的来源。这样的粒子在空气簇射中是丰富的,因为它可以在K介子衰变中产生(K-> ν_h μ,K_L-> ν_h π μ)。我们使用Z矩方法来评估它的大气通量和中微子望远镜内的衰变频率。我们表明,ν_h值意味着在像ANTARES或冰立方的深核那样的0.03 km^3望远镜中,每年约有10^4次包含的流星雨。这些事件将具有特征性的能量和天顶角分布(E_v = 0.1 - 10 TeV,θ <90 °),这是重中微子(不利于低能量)的到达范围与相当大的产生率和衰变概率之间的平衡的结果。包含中微子事件(ν_e N \to e X和高非弹性的中性流相互作用)的标准背景小100倍。因此,尽管从实验的角度来看可能具有挑战性,但在ANTARES和IceCube的搜索可以证实这种重中微子的可能性。
2011-05-03 astro-ph.HE hep-ph
Testing cosmic ray composition models with very large volume neutrino telescopes
在膝区及膝区以上,初级宇宙线通量的核素组成在很大程度上是不确定的,那里只能进行间接测量。这种不确定性影响了宇宙线空气簇射中高能轻子的预测通量。已经提出了不同的模型。同样地,这些不确定性也会影响到超大体积中微子望远镜中轻子通量的测量。宇宙射线相互作用过程的不确定性主要来自于有限的粒子物理实验数据,也可能在可观测的轻子通量中产生类似的差异,并且也受到很大的不确定性的影响。在本文中,我们分析如何考虑不同的模型的初级宇宙线成分影响预期的速率在当前一代的非常大的体积中微子望远镜(ANTARES和冰立方)。我们观察到,在当前的IceCube数据样本中已经可以实现一定程度的成分拟合之间的区分,即使是以依赖于模型的方式。预计下一代中微子望远镜在能量重建方面的改进将使这些仪器对模型之间的差异更加敏感。
2019-12-23 astro-ph.HE
Optical and X-ray early follow-up of ANTARES neutrino alerts
高能中微子可以在带电的宇宙射线与天体物理源周围的物质或辐射相互作用中产生。即使最近冰立方实验探测到了地外高能中微子,也没有发现天体物理中微子源。瞬变源,如伽马射线暴,核心坍缩超新星,或活动星系核是有希望的候选者。多信使程序提供了一个独特的机会来检测这些瞬态源。通过将ANTARES中微子望远镜提供的信息与来自其他天文台的信息相结合,提高了探测源的概率,从而有可能从单个探测到的事件中识别中微子祖先。在ANTARES合作范围内,开发了一种基于高能中微子警报的光学和X射线跟踪的方法。这个程序被称为TAToo,它触发了机器人光学望远镜(TAROT和ROTSE)和Swift-XRT的网络,在中微子探测后只有几秒钟的延迟,因此非常适合寻找快速瞬变源。为了识别中微子信号的光学或X射线对应物,后续观测提供的图像通过专用管道进行分析。共分析了42个光学警报和7个X射线警报,这些警报是在中微子触发后最长延迟24小时拍摄的。没有光学或X射线对应的中微子触发器已被发现,和上限的瞬态源的幅度已经得出。针对每个警报计算了拒绝伽马射线暴起源假设的概率。
2015-08-05 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Astronomy: Status and prospects for cosmic-ray physics
随着南极第一座千米3级中微子望远镜(冰立方)的建成和地中海第一座海底中微子望远镜(安纳托利亚)的成功运行,中微子天文学进入了一个激动人心的时期。新一代实验的灵敏度已经达到了从天体物理学来源探索中微子通量预测的至少一部分所需的水平,使中微子天文学处于首次发现的边缘。这篇文章介绍了中微子望远镜的现状和最新结果,特别强调了与高能宇宙射线现象学的联系。
2012-09-15 astro-ph.HE
Search for correlations of high-energy neutrinos and ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线(UHECRs)的来源仍然是高能天体物理中的主要问题之一。如果UHECR在天体物理源中被加速,由于与周围天体物理介质或环境辐射的相互作用,它们预计会产生高能光子和中微子。特别是,中微子是研究UHECR产生和加速区域的有力探针,因为它们对磁偏转和与星际介质的相互作用不敏感。将讨论三种不同分析的结果,这些分析将冰立方和ANTARES探测到的极高能量中微子候选物与皮埃尔·俄歇天文台和望远镜阵列测量到的最高能量宇宙射线联系起来。前两个分析使用了来自IceCube和ANTARES的高能中微子样本,这些样本被选择为具有很大的天体物理起源概率。第一个分析交叉相关的这些选定的中微子事件和UHECR的到达方向。第二个是一个堆叠的可能性分析,假设作为堆叠源的高能量中微子的方向,并寻找过剩的中微子候选人的方向周围的UHECR数据集。第三种分析则使用了更大的中微子样本来寻找中微子点状源。它包括一个可能性的方法,寻找过剩的中微子点源数据集周围的最高能量UHECR的方向。
2020-01-24 astro-ph.HE hep-ex
New constraints on radiative seesaw models from IceCube and other neutrino detectors
暗物质(DM)散射和随后在太阳中的捕获可以提高局部遗迹密度,导致DM湮灭产生的中微子通量增强,原则上可以在中微子望远镜中检测到。我们计算的事件率预期的辐射跷跷板模型包含标量三重态和单二重态费米子DM候选人。在标量DM的情况下,核上没有自旋相关的散射导致太阳的低捕获率,这反映在目前具有86个弦的冰立方配置中的事件率小于每年一个。对于单重态-二重态费米子DM,在自旋无关的散射过程旁边有一个自旋相关的散射过程,这显著提高了事件率,从而使间接检测相对于PICO-60施加的直接检测极限具有竞争力。由于两个散射过程之间的相关性,XENON 1 T对自旋无关截面的限制也排除了可以在冰立方探测的参数空间的一部分。先前由ANTARES,IceCube和Super-Kamiokande从太阳和银河系中心获得的极限被证明要弱得多。
2021-03-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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。
2010-09-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Towards an anagraphical picture of high-energy Galactic neutrinos
银河系的TeV/PeV中微子发射与宇宙线加速器的分布、最大注入能量、注入粒子的传播以及它们与分子气体的相互作用有关。在过去的几年里,IceCube和ANTARES以及HAWC和Fermi-LAT观测为整个银河系、大质量分子云和费米泡的扩散强子发射设定了有趣的上限。另一方面,到目前为止,高能中微子望远镜还没有观察到银河系点状过剩的证据。这一结果可能与负责初级质子加速的源的PeV强子活动的持续时间短有关,可能包括超新星遗迹。所有这些方面都将在本书中讨论。
2019-01-03 astro-ph.HE
Multiflavor and multiband observations of neutrinos from core collapse supernovae
有人提出,伽马射线暴与超新星之间的联系可能表现在很大一部分核心坍缩的超新星中,这些超新星具有温和的相对论性喷流,不会从恒星的包层中爆发出来。中微子将提供这些喷流存在的证据。在这封信中,我们计算了~100 GeV中微子在km ^3探测器中诱发级联的事件率。我们还计算了~10 GeV中微子的所有口味的事件率与冰立方的DeepCore低能扩展。增加的事件发生率大大提高了km ^3探测器搜索这些伽马射线暗爆发的能力。对于10 Mpc的核心坍缩超新星,我们在DeepCore中发现了约4个事件,在IceCube/KM 3 Net中发现了约6个中微子诱导的级联。在~10 GeV的观测主要是对在扼流喷流中中微子产生的π分量敏感,而~100 GeV则取决于K介子分量。最后,我们讨论的扩展正在进行的光学后续计划的冰立方和Ancillo,包括中微子的所有口味在~10 GeV和中微子诱导的级联在~100 GeV的能量。
2010-04-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Neutrinos and γ-rays from the Galactic Center Region After H.E.S.S. Multi-TeV Measurements
在银河系中心有一个PeVatron的假设,是随着H.E.S.S.最近的γ射线测量而出现的,激发了从这个来源寻找中微子的研究。研究了γ射线吸收的影响:在目前探测的能量下,已知的背景辐射场导致小的影响,而由于中心附近的新红外辐射场,不可能排除大的影响。精确的上限中微子通量的推导和基本假设进行了讨论。根据H.E.S.S.,ANTARES、IceCube和KM3NeT的预期事件数量。测量,计算。它表明,公里3级望远镜在北半球有可能观察到高能中微子从这个重要的天文对象,并可以检查强子PeV星系加速器的存在。
2017-01-17 astro-ph.HE
Search for Gamma-Ray and Neutrino Coincidences Using HAWC and ANTARES Data
在寻找高能中微子源的过程中,天体物理多信使观测站网络(AMON)通过将高空水切伦科夫(HAWC)观测站和天文学与中微子望远镜和深渊环境研究(ANTARES)中微子望远镜的数据相结合,进行了一项新的搜索。使用与HAWC和IceCube数据的先前检测器组合相同的分析策略,我们在HAWC和ANTARES事件中执行搜索,这些事件低于在每个单独检测器中发送公共警报的阈值。数据收集于2015年7月至2020年2月之间,生存时间为4.39年。在这段时间内,每年发现3起符合事件,估计误报率为$< 1$符合。这一数字与背景预期一致。
2023-03-13 astro-ph.HE
Joint constraints on Galactic diffuse neutrino emission from ANTARES and IceCube
宇宙射线与银河系气体和辐射场的相互作用预期会产生弥漫的银河系中微子。因此,中微子是一种独特的信使,提供了测试银河宇宙射线相互作用的产物的机会,其能量高达数百TeV。在这里,我们提出了一个搜索这个生产使用十年的ANTARES轨道和淋浴数据,以及七年的冰立方轨道数据。根据KRA $_γ$模型,假设银河宇宙线截止为5 PeV,将数据组合成中微子发射的联合似然检验。没有发现明显的过量。因此,在这项工作中提出的限制开始约束银河宇宙线的生产和运输的模型参数空间。
2018-11-14 astro-ph.HE
Galactic and Extragalactic Analysis of the Astrophysical Muon Neutrino Flux with 12.3 years of IceCube Track Data
该研究利用IceCube 12.3年高纯度缪子中微子径迹数据,通过三维前向折叠似然拟合区分银河系、大气及各向同性天体物理成分,并检验CRINGE银河系弥散发射模型。
2023-08-16 astro-ph.HE
First combined search for neutrino point-sources in the Southern Hemisphere with the ANTARES and IceCube neutrino telescopes
我们提出的结果的基础上,第一次合并分析的数据从ANTARES和冰立方中微子望远镜的中微子点样源的搜索。两个探测器的组合在大小和位置上不同,在南部天空中形成了一个窗口,与单独分析相比,对点源的灵敏度提高了两倍。使用ANTARES从2007年到2012年记录的数据,以及IceCube从2008年到2011年记录的数据,我们在南部天空和预先选择的候选对象列表中搜索中微子发射源。在这些搜索中没有发现明显超过背景的情况,并给出了$E^{-2.5}$和$E^{-2}$具有不同能量截止值的幂律谱的候选源通量上限。
2015-11-06 astro-ph.HE hep-ex
Measurement of the atmospheric $ν_μ$ energy spectrum from 100 GeV to 200 TeV with the ANTARES telescope
大气中微子是在初级宇宙射线与空气原子核相互作用引发的级联过程中产生的。本文利用ANTARES水下中微子望远镜2008 - 2011年收集的数据,对0.1 - 200 TeV能量范围内大气ν_μ+ \bar ν_μ能谱进行了测量。总的来说,测得的通量比传统中微子通量预测的高出约25%,并且与冰中报告的测量结果一致。通量符合单一的幂律关系,谱指数γ_{meas}=3.58 \pm 0.12。根据目前的统计数据,瞬发中微子的贡献还不能确定。
2013-08-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
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