$Fermi$-LAT follow-up observations in seven years of real-time high-energy neutrino alerts
本研究展示$Fermi$-LAT针对七年冰立方高能中微子警报的后续观测策略,分析成协耀变体族群并对比全样本,发现两类耀变体的中微子与伽马射线光度关系存在差异。
2024-09-15 astro-ph.HE
Neutrino Events at IceCube and the Fermi Bubbles
我们讨论的可能性,冰立方中微子望远镜可能是观察费米泡。如果在伽马射线中发现的气泡来自加速的质子,它们应该是高能(> GeV)中微子的强发射体。在千米^3中微子观测站,这些中微子可以作为簇射或径迹状事件被探测到。对于一次宇宙射线截止能量等于或高于10 PeV的情况,费米泡通量大大超过大气背景,并且可以解释在冰立方探测到的28个高于~ 30 TeV的事件中的~ 4-5个。运行探测器5-7年以上应该足以发现这种高意义的通量。对于光谱较陡和/或截止能量较低的初级宇宙线通量,需要较长的运行时间来克服背景。
2014-06-18 astro-ph.HE
Restricting UHECRs and cosmogenic neutrinos with Fermi-LAT
超高能宇宙射线(UHECR)质子与宇宙微波背景(CMB)相互作用产生UHE电子和伽马射线,其继而在CMB和红外光子上引发电磁级联。结果,在$E\lsim 100$ GeV的能量范围内积累了漫射各向同性伽马辐射的背景。费米-LAT合作最近报告了对河外弥漫背景的测量,发现它比EGRET以前测量的强度更小,更柔软。我们表明,这一新的结果约束UHECR模型和宇宙成因中微子的流量。特别是,它排除了现有中微子实验可检测到的宇宙成因中微子通量的模型,而下一代探测器,如JEM-EUSO只能观察极端参数的中微子。
2010-12-21 astro-ph.HE
Neutrino probe of cosmic ray astrophysics and new physics at sub-fermi distances
我们表明,如果宇宙射线源的演变如下的活动星系核,从皮埃尔俄歇天文台的τ中微子的扩散通量的上限勉强约束质子分数在年底的能谱。我们还讨论了利用未来的俄歇数据发现新的物理疏光相互作用的前景。
2009-07-29 astro-ph.HE
Study of blazars detected by Fermi-LAT as high-energy neutrino sources
本研究针对位于IceCube中微子位置90%误差范围内的4LAC星表耀变体,采用单区轻子-强子模型拟合其宽波段能谱并估算中微子数,以探究耀变体作为高能中微子源的可能性。
2023-08-28 astro-ph.HE
$\textit{Fermi}$-LAT realtime follow-ups of high-energy neutrino alerts
在空间和时间上与高能中微子IC-170922 A重合的伽马射线耀变体TXS 0506+056的探测是多信使天文学的一个里程碑。由于$\textit{Fermi}$ -大面积望远镜(LAT)的关键作用,能够从几个地面和空间设施对这一特别活动进行及时的多波长覆盖,该望远镜持续监测伽马射线天空。特殊的变量和瞬态事件,如明亮的伽玛射线耀斑的耀变体,定期报告给整个天文学界,使及时多波长观测的天体物理源。一旦收到实时IceCube高能中微子事件警报,就会在多个时间尺度上搜索相关位置,以寻找来自已知来源和新探测到的与中微子定位一致的发射体的伽马射线活动。在这篇文章中,我们提出了一个概述的后续活动和战略的实时中微子警报与$\textit{Fermi}$ -LAT,专注于一些有趣的巧合观察到的伽马射线源。我们也将讨论未来的计划和改进的策略,以确定单高能中微子的伽马射线对应物。
2021-12-22 astro-ph.HE
Correlation of high energy neutrinos and gamma rays on the direction of Fermi Bubbles
我们研究了由IceCube探测到的天体物理中微子与位于银河系中心的两个大型球状结构(称为费米泡(FB))的几何形状的空间相关性。利用8年来收集的Fermi-LAT数据和高海拔水切伦科夫(HAWC)γ射线天文台得出的上限,我们使用混合(轻强子)模型来研究费米泡方向上的高能中微子的可能相关性。我们发现,这些事件可能与北方泡沫无关,但不排除与南方球状结构的可能相关性。我们希望在未来几年通过切伦科夫望远镜阵列(CTA)和南方伽马射线巡天观测站(SGSO)改进伽马射线观测,以测试南方气泡可能的强子发射。
2019-08-15 astro-ph.HE
IceCube Neutrino Events from Fermi Bubbles
冰立方中微子天文台公布了37个候选事件,其沉积能量超过$\sim$ 30 TeV,三年的数据集,比大气背景的预期要多。我们讨论了费米泡(FB)的可探测性的冰立方和显示,多达6 - 7的37个事件可能起源于FB。如果观测到的来自FB的伽马射线是由于重子机制产生的,那么高能($>$ GeV)中微子应该作为对应物发射。这些中微子应该可以在千米的$^3$中微子探测器上以簇射或径迹的形式被探测到。对于硬初级宇宙射线质子谱,$E^{-2.1}$,和截止能量在10 PeV或以上,FB通量大大超过大气背景。对于更陡的光谱、$E^{-2.3}$和/或更低的截止能量,具有高显著性的检测将需要更长的运行时间。
2014-12-19 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
Search for High Energy Neutrino Sources using IceCube Neutrino Events and \textit{Fermi}/LAT Observations
本研究结合IceCube高能中微子数据与Fermi-LAT耀变体观测,通过空间重合、时间和能谱分析,发现2.42σ的中微子超额,识别出4个候选源及对应中微子事件,为高能中微子起源研究提供新线索。
2025-02-21 astro-ph.HE
IceCube population constraints on neutrino emission by Fermi-LAT detected active galactic nuclei
利用IceCube 13年数据和改进的统计方法,对Fermi-LAT探测到的活动星系核进行中微子相关性搜索,未发现相关性,并对各类AGN的中微子发射设定了严格约束。
2025-07-09 astro-ph.HE
Neutrino emission of Fermi supernova remnants
费米$γ$射线空间望远镜最近报道了几个银河系超新星遗迹的观测结果,其$γ$射线谱很好地描述了强子$pp$碰撞。假设$γ$射线发射的强子起源,本文讨论了费米探测到的超新星遗迹中可能的中微子发射。计算了这些超新星遗迹中的中微子在典型的km $^3$中微子望远镜(如IceCube和KM 3 NeT)上引起的μ介子事件率。结果表明,这些超新星遗迹的中微子信号太弱,无法被正在进行或即将进行的中微子实验所探测到。只有对于TeV亮源RX J1713.7-3946和可能的W28,如果质子可以被加速到非常高的能量,中微子信号才可以与TeV区域的大气背景相媲美。北半球的中微子望远镜可能会探测到这两个来源的中微子。
2011-03-21 astro-ph.HE hep-ph
Fermi Limit on the Neutrino Flux from Gamma-ray Bursts
如果伽马射线暴(GRB)产生高能宇宙射线,那么由于光π介子的产生,中微子将在GRB中产生。然而,我们强调,同样的过程也产生电磁(EM)发射诱导的次级电子和光子的生产,并预计EM发射与中微子通量。利用Fermi/LAT对伽玛暴γ射线通量的观测结果,我们将伽玛暴中微子的平均发射限制在20 GeV/m^2以下,这与伽玛暴质子的光度无关。这个中微子极限表明,整个冰立方需要堆叠超过130个GRB才能探测到一个GRB μ子中微子。
2013-06-14 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino diffusion in the pasta phase matter within the Thomas-Fermi approach
本文研究了中微子在非均匀核物质中的行为和性质。核物质本身由非线性Walecka模型建模,其中所谓的核面团相使用Wigner-Seitz单元中求解的Wigner-Fermi近似来描述。我们得到的总截面和平均自由程的中微子,考虑到散射和中微子吸收,并比较两种已知的模型参数化的最终结果:一种是在强扇区的非线性效应明确地写在模型拉格朗日和另一个在其中的耦合常数是密度相关的。这个问题的解决对于理解超新星爆炸后新生中子星中中微子的扩散具有重要意义。
2015-05-25 astro-ph.HE nucl-th
Star-forming galaxies as the origin of IceCube neutrinos: Reconciliation with Fermi-LAT gamma rays
宇宙射线加速器,如恒星形成星系中的超新星和超新星遗迹,是冰立方观测到的弥散天体物理中微子最合理的来源之一。中微子产生强子的过程也会产生一个弥散的伽马射线通量,受到费米-LAT边界的限制。像耀变体这样的点源也对弥散伽马射线通量有贡献,这一事实意味着中微子源的伽马不透明度很大。事实上,对于这些高红移的恒星形成星系,星系际传播过程中的伽马吸收可能是显着的。此外,这些极端源星系内部的大伽马衰减可以减少漫通量的级联分量。在当前天体物理的不确定性影响这些反射过程下,我们发现相关的漫射伽马射线通量可以保持与当前费米-LAT边界兼容。
2016-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Non-Fermi liquid corrections to the neutrino mean free path in dense quark matter
我们计算了夸克物质中非费米液体(NFL)修正下简并和非简并中微子的散射和吸收过程的中微子平均自由程。我们发现,由于非费米液体修正导致$l_{mean}^{-1}\sim[......+ .... C_F^2α_s^2\ln(m_D/T)^2]$的平均自由程减小。这些减少导致更高的散射率。
2011-08-04 astro-ph.HE cond-mat.other hep-ph
GZK Neutrinos after the Fermi-LAT Diffuse Photon Flux Measurement
宇宙成因中微子起源于宇宙线质子与宇宙微波背景(CMB)的光强子相互作用。中微子的产生速率可以通过伴随的电子、正电子和伽马射线来限制,这些电子、正电子和伽马射线快速地级联在CMB和星系际磁场上,以降低能量并产生GeV-TeV区域的伽马射线背景。质子产生的贝特-海特勒对也有助于级联,并可以在河外宇宙射线开始以相对较低的“交叉”能量主导银河系成分的模型中收紧中微子约束。我们调查这个问题的光最近的费米-LAT测量的弥漫河外伽马射线背景,并说明了一个适合HiRes光谱如何预测宇宙成因中微子通量的全质子模型的交叉能量的变化。当应用γ射线束缚时,中微子通量需要更小,但是如果适当考虑宇宙射线测量的能量不确定性,这样的模型仍然与HiRes和Fermi-LAT一致。目前允许的通量是在冰立方中微子望远镜和其他专门的无线电实验的范围内。
2010-06-29 astro-ph.HE hep-ph
The gamma-ray and neutrino sky: A consistent picture of Fermi-LAT, Milagro, and IceCube results
我们计算的伽马射线和中微子的扩散发射的银河系最近提出的唯象模型的基础上,其特征在于径向依赖的宇宙射线(CR)输运性质。我们展示了这个模型,旨在再现费米-LAT伽马射线数据和本地CR观测值,自然地再现了异常TeV的扩散发射所观察到的米拉格罗在银河系内平面。在100 TeV以上,我们的图像预测的中微子通量比用传统模型计算的银河系中心区域(全天空)的中微子通量大约大五(二)倍。以这种方式解释高达$\sim 25 \%$的冰立方测量的流量,我们再现了全天空的冰立方光谱添加来自北半球的μ子中微子流量的银河系外的组件。我们还提出了精确的预测银河系平面区域的流量占主导地位的银河系的排放。
2015-12-28 astro-ph.HE hep-ph
Fermi-LAT counterparts of IceCube neutrinos above 100 TeV
冰立方合作组织已经公布了四年的数据,观测到的中微子通量大大超过了预期的大气背景。由于大气背景光谱急剧下降,最高能量的事件最有可能是外星人。在我们以前的方法中,我们研究了耀变体作为高能起始事件(HESE)中微子事件在PeV能量的可能起源。在这项工作中,我们将我们的研究扩展到包括所有HESE中微子(不包括IC 170922 A)或以上的重建能量为100 TeV,但低于1 PeV。我们研究的X射线和$γ$ -射线数据的所有($\sim200$)3LAC耀变体的位置一致的中微子事件高于100 TeV,以确定最大的中微子流量从这些来源。这个更大的样本使我们能够更好地约束观测到的中微子事件和最大中微子事件数量之间的比例因子。我们发现,当我们考虑一个现实的中微子光谱和其他因素,中微子的数量是在很好的协议与检测到的冰立方HESE事件的数量。我们还表明,有没有直接的相关性之间的\Fermi -LAT $γ$ -射线流量和冰立方中微子流量和中微子的预期数量是一致的,与未检测到个别明亮的耀变体。
2018-10-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-Fermi liquid correction to the neutrino mean free path and emissivity in neutron star beyond the leading order
在本文中,我们通过引入非费米液体(NFL)修正,导出了中微子的平均自由程(MFP)和发射率的表达式。我们证明了这种修正是如何影响由夸克物质核组成的中子星的冷却的。
2013-04-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
High Energy Neutrinos from the Fermi Bubbles
最近,费米-LAT数据揭示了银河系中心的两个伽马射线发射气泡状结构。如果观测到的伽马射线具有强子起源(加速质子的碰撞),那么气泡也必须发射高能中微子。这个新的银河中微子流应该在光谱和空间范围内追踪伽马射线发射。它的最高能量部分,超过20-50 TeV,可以在北半球的千米级探测器上观测到,例如计划中的KM 3 NeT,而南极的冰立方中微子天文台可以获得对它的有趣限制。从费米泡中检测或排除中微子将区分强子和轻子模型,从而为这些物体的神秘起源及其形成的时间尺度带来独特的信息。
2012-04-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Superfluid response and the neutrino emissivity of baryon matter: Fermi-liquid effects
在考虑费米-液体相互作用的情况下,研究了非相对论性超流重子系统对外场的线性响应。我们将Leggett发展的有限温度下的超流费米液体理论推广到中子星中微子发射问题的典型类时动量传递的情况。一个类似空间的运动学分析的完整性和与已知的结果进行比较。利用所得的响应函数,我们导出了电中性超流重子物质中由断裂对复合引起的中微子能量损失。我们发现,占主导地位的中微子辐射发生通过轴矢量中性电流。的发射率被发现是在BCS近似相同的顺序,但其温度依赖性的细节被修改的费米液体相互作用。最后讨论了电磁关联在质子与电子背景相互作用中的作用。
2009-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A multi-messenger study of the Fermi Bubbles: very high energy gamma rays and neutrinos
费米气泡已经在费米-LAT的亚TeV伽马射线中成像,如果它们的起源是强子的,它们可能已经在冰立方的$\sim 0.1- 1$ PeV中微子中以低统计数据被发现。我们讨论了这些对象在新的高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线探测器的可探测性。HAWC将每天观察北气泡$\sim 2-3$几个小时,并将绘制其0.1-100 TeV的光谱。对于解释冰立方五个事件所需的硬初级质子谱,HAWC将在不到30天的时间内实现高显著性检测。HAWC和IceCube实验结果的结合将进一步证实强子模型,或限制其谱参数。
2015-07-02 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
Next to leading order non Fermi liquid corrections to the neutrino emissivity and cooling of the neutron star
本文导出了简并夸克物质中中微子平均自由程和发射率的表达式,这些表达式在非费米液体修正的情况下达到次领先阶。对吸收和散射过程进行了计算。随后,这些非线性光学修正的作用上的冷却的中子星已被证明。冷却曲线显示适度增强相比,领先的顺序(LO)的非费米液体的结果。尽管与自由费米气体相比,MFP和发射率的总体校正更大,但冷却行为没有显著改变。
2012-08-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Searching for High Energy Neutrino counterpart signals; The case of the Fermi Bubbles signal and of Dark Matter annihilation in the inner Galaxy
最近在\textit{Fermi}伽马射线数据中发现的\textit{Fermi}气泡/雾状物已经产生了理论工作来解释这种硬$γ$射线信号与\textit{WMAP}雾状物信号的组合。这些理论模型中的许多可能对高能中微子的产生有着截然不同的影响。我们讨论了中微子信号从不同的模型提出的解释\textit{Fermi}泡沫/阴霾,更明确地说,从暗物质湮灭在星系晕的条件下优先CR扩散,从最近的活动星系核喷流活动,从周期性的扩散冲击加速,从随机的二阶费米加速和从长时间尺度的恒星形成在银河系中心结合强星系风。我们发现其中一些模型将被IceCube DeepCore探测器探测。此外,在北半球安装一个km的$^3$望远镜,我们将能够区分强子、轻子和DM模型。此外,利用重建的中微子光谱,我们将探测TeV尺度的暗物质对银河系中心的湮灭。
2013-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Early Decay of Peccei-Quinn Fermion and the IceCube Neutrino Events
IceCube观测到了从TeV到PeV能量范围内的高能中微子通量。早期宇宙中一个大质量长寿命粒子的衰变可能是冰立方中微子事件的起源,我们称之为“早期衰变情景”。“在本文中,我们基于Peccei-Quinn模型构建了一个包含如此大质量长寿命粒子的粒子物理模型。我们计算了目前的中微子通量,考虑到现实的初始能量分布的大质量的长寿命粒子的衰变产生的粒子。我们表明,早期衰变的情况下,自然适合Peccei-Quinn模型,并观察到的中微子通量冰立方可以解释在这样一个框架。我们还看到,基于该模型,实现了解释大量长寿命粒子丰度的一致宇宙学历史。
2016-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
SN1987A constraints on the neutrino-dark-fermion interaction from resonant scattering with C$ν$B
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);University of Oklahoma(俄克拉荷马大学)
该研究利用 SN1987A 数据,在贝叶斯框架下结合两种超新星中微子发射模型与两种耦合类型,约束中微子与暗费米子的相互作用,发现其新物理约束与重味发射等因素相关,并预测 Hyper-Kamiokande 未来高统计量爆发可给出有意义上限。
2026-09-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph