Highlights from the IceCube Neutrino Observatory
IceCube运行超十年，通过统计积累与工具改进，在ICRC2023展示多项成果，包括首次观测银河系平面中微子、点源NGC1068等，未来有望推动多领域发展。
2023-10-19 astro-ph.HE
Photohadronic origin of $γ$-ray BL Lac emission: implications for IceCube neutrinos
最近冰立方发现的0.1-1 PeV中微子的天体物理起源开辟了一个新时代的高能天体物理学。虽然有各种各样的天体物理学候选来源，但仍然缺乏将检测到的中微子与其中一个（或多个）联系起来。最近对冰立方事件误差圈内可能的天体物理学对应物的分析表明，冰立方事件中9个中微子的可能对应物主要包括BL Lac，其中包括Mrk 421。出于这一结果和先前的独立分析的中微子发射Mrk 421，我们测试的背景下，BL Lac发射的一个特定的理论模型BL Lac中微子连接。我们的光谱能量分布模型（SED）的BL Lac选择作为对应的冰立方中微子使用一个区的细强子模型和几乎同时的数据。每个BL Lac的中微子通量是自洽计算的，使用光子和质子分布，特别是每个单独的来源。我们发现，样品的SED，虽然不同的形状和流量，都很好地拟合模型使用合理的参数值。此外，模型预测的这些来源的中微子通量和能量与冰立方中微子的数量级相同。在两种情况下，即Mrk 421和H 1914-194，我们发现模型预测和检测到的中微子通量之间的一致性很好。我们对样本的所有BL Lac的预测都在IceCube在未来几年的数据采样中确认或争议的范围内。
2015-01-28 astro-ph.HE
AMON: TeV Gamma and Neutrino Coincidence Alerts from HAWC and IceCube subthreshold data
随着大型宇宙射线、伽马射线、中微子和引力波观测站的同时运行，多信使天体物理学的时代已经到来。就在过去的两年里，一个电磁（EM）对应物被探测到的引力波事件，和高能中微子的EM对应物的证据已经确定。这些测量对我们对非热宇宙的看法产生了重大影响，但理解宇宙加速器需要大量增加多信使观测的数量。天体物理多信使观测网（AMON）是为高统计搜索伽马射线和中微子探测器的阈下瞬态警报而设计的。在AMON，我们已经实施了一个联合的可能性分析TeV伽马射线测量从高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台和中微子从冰立方中微子天文台。AMON已经准备好使用HAWC“热点”和IceCube天体物理中微子事件产生实时巧合警报。这些警报将分发给AMON后续合作伙伴，预计延迟时间中位数为6小时，相当于HAWC视野中的完整过境。警报的角分辨率将达到${\sim}0.2^{\circ}$，非常适合进行深层电磁跟踪观测。
2019-08-16 astro-ph.HE
A Cross-correlation Study between IceCube Neutrino Events and the Fermi Unresolved Gamma-ray Sky
本文首次对Fermi未分解伽马射线背景与IceCube中微子事件进行互相关分析，在未发现显著相关性的情况下，对blazar源族通过强子相互作用产生中微子的比例设定了上限。
2023-07-05 astro-ph.HE
Implication of the non-detection of neutrinos above 2PeV
冰立方望远镜已经探测到了中微子的弥散辐射，其中有20次辐射能量超过60 TeV。在本文中，我们用泊松统计来拟合漫射中微子谱，这是最适合于每个能量仓的低计数。我们扩展了拟合的能量范围，并利用了在2~PeV以上没有检测到中微子的事实，尽管在6.3PeV及更高的高灵敏度探测器周围的中微子共振。发现$α=2.9\pm 0.3$的最佳拟合幂律斜率没有高能量截止的证据。这个斜率比IceCube团队使用不同的拟合方法发现的$α=2.3\pm 0.3$更陡。如此陡峭的光谱有助于识别高能（$\gg$ PeV）中微子，如果检测到的话，是由于宇宙射线质子与河外背景光相互作用的GZK效应。我们使用GZK模型中EeV与PeV中微子的比率来表明目前检测到的PeV中微子不可能是由于GZK效应，因为这意味着应该检测到更多的高能中微子，但没有。尽管IceCube观测了1200多天，但没有探测到GZK中微子，这已经排除了（在95%的置信度下）预测$\sim1$中微子/年或更高速率的模型。我们使用这种非检测来量化GZK模型被排除的置信度，并计算额外的IceCube和（未来）ARA观察时间，如果没有检测到，将以95%的置信度排除它们。
2015-10-05 astro-ph.HE
Probing Secret Interactions of Astrophysical Neutrinos in the High-Statistics Era
中微子有相当大的自相互作用吗？他们可能会。实验室的限制很弱，因此在天体物理环境和早期宇宙中可能会产生强烈的影响。中微子望远镜的观测可以提供一个独立的中微子自（“秘密”）相互作用的探测，因为源是遥远的，宇宙中微子背景介入。我们定义了一个路线图，使决定性的进展，测试秘密中微子相互作用的光介体。这一进展将通过IceCube-Gen 2对高能天体物理中微子的观测来实现。关键是我们对理论的全面处理，考虑到以前被忽视或过于近似的影响，以及包括现实的检测物理。我们表明，IceCube-Gen 2可以实现中微子天文学的全部潜力，用于测试中微子自相互作用，对宇宙学相关的相互作用模型敏感。为了促进即将进行的研究，我们发布了nuSIProp，这是一个代码，也可以用于研究来自各种来源的中微子自相互作用。
2021-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Exploring multimessenger signals from heavy dark matter decay with EDGES 21-cm result and IceCube
在宇宙的再加热或预热阶段产生的原始重或超重暗物质可以经过QCD级联衰变过程产生轻子或$γ$作为最终产物。虽然这些可能是罕见的衰变，在这样的衰变过程中所涉及的能量可以影响21厘米的超精细跃迁的中性氢在再电离时代的信号。在这项工作中，我们探索可能的多信使信号，这种沉重的暗物质衰变。其中一个可能是IceCube探测器上的超高能中微子（$\sim$ PeV能量区）信号的来源，而另一个信号则归因于通过该衰变过程中涉及的能量交换对重子的冷却/加热及其对21 cm信号的影响。原始黑洞的蒸发效应和重子与轻冷暗物质的散射效应与21厘米信号温度的演化关系也被包括在内，并讨论了它们的影响。
2021-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
First Array-Wide Search for Diffuse UHE Neutrinos with the Askaryan Radio Array
本文报告了 Askaryan 射电阵列首次阵列级弥散超高能中微子搜寻的进展，利用约 28 站年数据可在 3 EeV 以上达到最优灵敏度，并验证了阵列级搜寻对下一代射电中微子探测器的可行性。
2025-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Progress towards an array-wide diffuse UHE neutrino search with the Askaryan Radio Array
本文报告了ARA利用24站年数据开展首次阵列级弥散超高能中微子搜索的进展，并论证了多站冰下射电阵列开展阵列级搜索的可行性，为RNO-G和IceCube-Gen2 Radio等未来大型阵列铺路。
2024-09-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
The flavor composition of ultra-high-energy cosmic neutrinos: measurement forecasts for in-ice radio-based EeV neutrino telescopes
本文提出利用冰中射电探测器的两个互补通道测量超高能中微子味组成，并预测IceCube-Gen2可据此推断中微子源处的味组成及产生机制。
2024-05-31 astro-ph.HE
The ultra-high-energy neutrino-nucleon cross section: measurement forecasts for an era of cosmic EeV-neutrino discovery
中微子与质子和中子的相互作用探测了它们的深层结构，并可能揭示新的物理学。中微子能量越高，探测器就越锋利。到目前为止，中微子-核子（$νN$）截面已知的中微子能量范围从几百MeV到几PeV。很快，能量超过100 PeV的超高能（UHE）宇宙中微子就可以带我们走得更远。到目前为止，它们还没有被发现，但即将到来的UHE中微子望远镜将努力找到它们。我们提出了UHE $νN$截面的第一个详细测量预测，面向IceCube-Gen 2，计划中的领先探测器之一。我们在预测的每个阶段都使用了最先进的成分：在UHE中微子通量预测中，中微子在地球内部的传播，探测器中中微子诱导的无线电信号的发射，它们的传播和检测，以及背景的处理。10年后，如果探测到至少几十个UHE中微子引发的事件，IceCube-Gen 2可以首次测量质量中心能量为$\sqrt{s} \approx 10-100$ TeV的$νN$截面，其精度与理论预测相当。
2022-12-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Multi-Physics of AGN Jets in the Multi-Messenger Era
活动星系核（AGN）具有相对论性喷流，由气体吸积到其中心超大质量黑洞（SMBH）上提供动力，是研究物质和基本粒子在地球上无法实现的极端条件下的物理学的独特实验室。自从活动星系核被发现以来的很长一段时间里，光子是探测其背后物理过程的唯一途径。最近发现的一个非常高能量的中微子，IceCube-170922 A，与一个闪耀的耀变体TXS 0506+056重合，提供了第一个证据，证明活动星系核喷流是多信使源;它们能够将强子加速到非常高的能量，同时产生非热的电磁辐射和高能中微子。这个多信使天文学的新时代将在未来十年内成熟，为我们提供了前所未有的机会，可以将多个信使结合起来解决活动星系核喷流物理学的一些长期难题：喷流如何耗散能量以加速粒子？喷气式飞机的总动能是多少？喷流在哪里以及如何产生高能辐射和中微子？什么物理机制驱动粒子加速？
2019-03-11 astro-ph.HE
Nova Neutrinos in the Multi-Messenger Era
最近发现的周期新星蛇夫座RS的费米-LAT高能辐射（$>$ 100 MeV），H.E.S.S.和MAGIC（$>$ 100 GeV），暗示了这种辐射成分可能的强子起源。从观测到的高能光子通量，我们得出预期的中微子事件，可以检测到目前和未来的中微子望远镜在不同的能量范围。我们发现，强子和轻子过程仍然是有效的解释这$ \ gamma $发射。初步估计表明，利用“下一代”仪器IceCube-Gen 2，从银河系新星中探测到的中微子数量预计为每十年一次$\sim $。鉴于目前新星爆发发生频率的不确定性，探测率可能会增加到每$\sim $三年一次。
2023-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
GRB Astrophysics in the Swift Era and Beyond
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子发射的理论预期位置伽玛暴在天体物理学的关系，在我们的理解宇宙的变形。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的这一新曙光是由现有的设施提供的，这些设施使高能中微子的新天文学成为可能，并与前所未有的电磁覆盖范围相一致。在这方面，伽马射线暴代表了一个引人注目的科学主题，可能有助于在Swift，Fermi和IceCube的背景下取得根本性的突破。将通过利用同期地面观测站和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同增效，从而优化其集体发现潜力。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年内通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Andean Deep-Valley Detector for High-Energy Tau Neutrinos
IceCube最近发现的高能天体物理中微子能量高达几个PeV，为高能宇宙打开了一扇新的窗户。然而，还有许多事情有待了解。IceCube具有出色的μ子风味识别，但tau风味识别具有挑战性。这限制了它探测中微子物理学和天体物理学的能力。为了解决这一限制，我们提出了一个大规模天文台的天体物理τ中微子在1-100 PeV的范围内，其中通量是保证存在的概念。它的发现将使我们能够描述IceCube观察到的中微子源，发现新的中微子源，并测试高能中微子物理。我们提出的深谷空气簇射阵列概念提供了高度背景抑制的中微子探测，指向分辨率<1度，使我们能够开始高能τ中微子天文学的时代。
2020-02-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraining Astrophysical Neutrino Flavor Composition from Leptonic Unitarity
最近冰立方对超高能天体物理中微子的观测开启了中微子天文学的时代。本文利用轻子混合矩阵的么正性，导出了冰立方探测到的天体物理中微子味成分的非平凡么正性约束。应用轻子幺正三角形，我们从几何条件，如三角不等式，推导出这些幺正界。这些新的界限一般适用于三味中微子，并且与任何实验输入或轻子混合模式无关。我们应用我们的么正性界限来推导出三种类型的天体物理中微子源（和它们的一般混合物）的风味组合物的一般约束，并将它们与IceCube测量进行比较。此外，我们证明，对于任何不含$ν_τ$中微子的来源，检测到的$ν_μ$通量比$< 1/4$将需要初始风味成分具有比$ν_μ$更多的$ν_e$中微子。
2014-10-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Ultrahigh-energy neutrino searches using next-generation gravitational wave detectors at radio neutrino detectors: GRAND, IceCube-Gen2 Radio, and RNO-G
双中子星（BNS）合并可能是超高能（UHE）宇宙射线的来源和UHE中微子的潜在发射源。即将到来的和目前的射电中微子探测器，如巨型射电中微子探测阵列（GRAND），IceCube-Gen 2射电和格陵兰射电中微子天文台（RNO-G），预计将达到搜索这些中微子所需的灵敏度。特别是，结合下一代引力波（GW）探测器，如宇宙探测器（CE）和爱因斯坦望远镜（ET），可以用UHE中微子探测器进行GW触发的堆叠搜索。在这项工作中，我们通过在我们的分析中实施基于GW探测器的天空定位能力的距离上限来探索这种搜索的前景，从中可以收集有意义的触发器。我们发现，如果每个GW爆发是与总各向同性等效能量的$\sim 10^{50} - 10^{51}$尔格UHE中微子发射，以及相应的聚束部分的$1$ %，GRAND和IceCube-Gen 2无线电有一个很大的概率（$\sim 99$ %），以检测一个符合中微子事件使用CE+ET的联合组合在一个时间尺度小于15年的操作，我们的基准参数的选择。在未检测的情况下，可以在类似的操作时间尺度中在$3σ$级别约束参数空间。我们还强调和讨论这样的联合无线电中微子探测器网络的前景，他们的重要性，以及他们的作用，促进协同GW和中微子观测在下一个时代的多信使天体物理学。
2025-07-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The importance of observing astrophysical tau neutrinos
IceCube获得的扩散高能中微子的新种群的证据开启了中微子物理学领域的新时代。到目前为止，检测到的事件仍然没有任何源对应物。探测到的事件与宇宙中微子经历3味中微子振荡的标准图像是一致的。我们分析了中微子振荡对当前和未来实验的影响，特别是对τ中微子的影响。事实上，τ中微子是非常重要的：即使它们不是在天体物理学场所产生的，它们也必须由于振荡而存在，它们的观测应该被视为支持这种情况的基本证据。此外，冰立方对μ介子中微子通量的测量意味着τ中微子的通量是在$20\%$内测量的，这只是假设标准的中微子振荡。在此基础上，讨论了τ中微子的实验特征，预测了当前和未来中微子望远镜对$ν_τ$的探测率。我们表明，目前的IceCube探测器是接近观察到的第一个tau中微子的概率约为90%。此外，下一代冰立方每年可以识别大约2个中微子，在大约10年内达到5个$σ$的证据，尽管目前光谱和产生机制还不确定。这些中微子事件的未观测将具有戏剧性的含义，例如对宇宙中微子观测的质疑或宇宙尺度上中微子振荡的违反。
2018-08-02 astro-ph.HE hep-ph
Status of High-Energy Neutrino Astronomy
随着冰立方中微子天文台最近发现了来自地外的高能中微子，中微子天文学正在进入一个新的时代。这篇评论将涵盖目前正在运行的开放式水/冰中微子望远镜，最新的证据，流的外星中微子和目前的努力，在寻找稳定和瞬态中微子点源。对潜在的天体物理学来源的一般约束，允许集中精力寻找所观察到的高能中微子的来源。
2014-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The First Array-Wide Diffuse Flux Search for UHE Neutrinos with the Askaryan Radio Array
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文利用 Askaryan 射电阵列 2013-2023 年数据开展首次全阵列超高能中微子弥散通量搜索，采用改进模型与统一框架，有望发现候选事例或设定严格通量极限，为未来射电阵列提供分析策略参考。
2026-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
On the Tau flavor of the cosmic neutrino flux
ICECUBE对高能宇宙中微子的观测开创了超越标准模型探索宇宙和新物理的新纪元。在标准图中，虽然大部分$ν_μ$和$ν_e$是在源中产生的，但振荡将产生$ν_τ$ { \it en route}。某些超越SM的场景，比如与超轻型DM的交互，可以改变这种情况。因此，宇宙中微子流的味道成分可以打开探索某些超出SM场景的可能性，否则是无法进入的。我们表明，$τ$味在中微子味中占有特殊的地位，在阐明新的物理。将ANITA观察到的两个异常事件解释为$ν_τ$事件，使得tau的味道更加有趣。我们研究了如何检测的两个tau事件的ICECUBE约束的中微子与超轻暗物质的相互作用，并讨论了这种相互作用的影响，甚至更高的能量宇宙中微子可探测的未来射电望远镜，如ARA，ARIANNA和GRAND。我们还重新审视了$3+1$中微子计划作为一个解决方案的两个异常ANITA事件，并澄清了一个误解，存在于文献中的高能中微子在物质中的演化的$3+1$计划与散射的可能性核。我们表明，现有的界限上的磁通量的$ν_τ$与EeV的能量排除了这种解决方案的ANITA事件。我们表明，$3+1$解决方案可以保存从这个约束和约束的额外的相对论自由度在早期宇宙中打开的中微子与超轻暗物质的相互作用。
2021-08-18 astro-ph.HE hep-ph
IceCube-Gen2: The Window to the Extreme Universe
从无线电到$γ$射线波长的电磁辐射的观测提供了关于宇宙的丰富信息。然而，在PeV（10 $^{15}$ eV）能量及以上，宇宙的大部分是光子无法穿透的。新的信使，即宇宙中微子，需要探索宇宙中最极端的环境，黑洞，中子星和恒星爆炸将引力能转化为非热宇宙射线。IceCube对宇宙中微子的发现为我们打开了一扇了解宇宙的新窗口。在本白皮书中，我们概述了下一代仪器IceCube-Gen 2，它将加深我们对在最高能量下管理宇宙的过程和环境的理解。IceCube-Gen 2旨在：1）解析从TeV到EeV能量的高能中微子天空; 2）通过多信使观测研究宇宙粒子加速; 3）揭示宇宙中最高能量粒子的来源和传播; 4）用高能中微子探索基础物理。与IceCube相比，IceCube-Gen 2将使观测到的宇宙中微子的年速率增加10倍，并且能够探测比其前身暗五倍的源。此外，通过增加无线电阵列，IceCube-Gen 2将比IceCube扩展几个数量级的能量范围。建设将需要8年时间，耗资约3.5亿美元。我们的目标是到2033年使IceCube-Gen 2完全投入使用。IceCube-Gen 2将在塑造多信使天文学的新时代方面发挥重要作用，从根本上推进我们对高能宇宙的认识。这一具有挑战性的任务只有与未来几年将提供的跨电磁波谱和引力波探测器的新的勘测仪器相配合才能得到充分解决。
2020-08-10 astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei as high-energy neutrino sources
IRA Bologna, INAF（博洛尼亚天文台，意大利国家天体物理研究所）
本文回顾了活动星系核作为高能中微子源的研究进展，讨论了中微子与γ射线及射电明亮AGN的关联，并展望了多信使时代的未来方向。
2026-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
High energy cosmic-ray interactions with particles from the Sun
能量高于$10^{16}$ eV的宇宙射线质子在太阳附近经过时，可能会与太阳发射的光子相互作用，并被激发产生$Δ^+$共振。当$Δ^+$衰变时，它产生π介子，π介子进一步衰变为μ介子和光子，可以用地面探测器探测到。来自太阳附近的μ子、光子对（来自$π^0$衰变）或单个高能光子的通量将是一个相当引人注目的特征，这些粒子的通量是对宇宙射线核子通量的一个相当直接的测量，与宇宙射线的组成无关。在围绕太阳的$15^\circ$内的立体角中，光子对的通量约为$\SI{1.3e-3}{}$粒子/（km $^2\cdot$ yr），而μ子的通量约为$\SI{0.33e-3}{}$粒子/（km $^2\cdot$ yr）。这超出了目前的探测器，如望远镜阵列，俄歇，卡斯卡德-格兰德或冰立方。然而，μ子通量可能被下一代空气簇射阵列或中微子探测器（如ARIANNA或ARA）探测到。我们讨论了一些详细的实验前景。其他发生在太阳附近的宇宙射线相互作用也进行了简要的讨论。
2011-03-25 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Gamma-Ray Constraints on Maximum Cosmogenic Neutrino Fluxes and UHECR Source Evolution Models
倾角模型假设10 $^{18}$ eV以上的超高能宇宙射线（UHECR）仅由质子组成，并且与HiRes测量的光谱和成分一致。在这里，我们提出的宇宙成因中微子通量的范围内的倾角模型，这是兼容的河外甚高能量（VHE）的伽马射线扩散背景来自2.5年的费米/LAT数据的最近确定。我们表明，在倾角模型预测的最大通量将检测IceCube在约10年的观测和ARA项目的几年的观测范围内。在不完全的UHECR模型中，质子被假定只在10 $^{19}$ eV以上占主导地位，宇宙成因中微子通量可能是2或3倍。在这些能量下，UHECR中任何一部分较重的核都会减少最大宇宙成因中微子通量。我们还考虑了特殊的演化模型，其中UHECR源被假定为具有相同的演化，无论是恒星形成率（SFR），或伽马射线暴（GRB）率，或在宇宙中的活动星系核（AGN）率，并发现后两个是不利的（和在倾角模型拒绝）由新的VHE伽玛射线背景。
2011-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Neutrino astronomy with the next generation IceCube Neutrino Observatory
在过去的十年里，宇宙中微子作为探索宇宙最极端环境的新信使出现了。IceCube在2013年宣布的宇宙中微子的发现测量打开了一个新的观察窗口，已经产生了新的基本信息，这些信息有可能回答与高能宇宙相关的关键问题，包括：PeV天空中的来源是什么，它们如何驱动粒子加速;极端能量的宇宙射线是在哪里产生的，它们在宇宙中传播的路径是什么？在TeV-PeV能量及更高的能量下是否有新物理学的特征？未来十年中微子望远镜阵列的计划进展，以及广泛的多信使天体物理学的持续进展，有望将宇宙中微子场从发现提升到精确时代，并对中微子天空中的源进行调查。IceCube中微子天文台计划中的探测器升级，最终在IceCube-Gen 2（一个设想中的4亿美元设施，预计在未来十年内运行，本白皮书中描述）中达到高潮，是推动中微子天体物理学测量发展的基石。
2019-11-06 astro-ph.HE
Possible High-Energy Neutrino and Photon Signals from Gravitational Wave Bursts due to Double Neutron Star Mergers
随着引力波和中微子探测器技术的日益成熟，天文学迎来了多信使时代。先进的引力波探测器即将对与双中子星合并（NS-NS）相关的引力波爆发（GWB）做出突破性的发现。因此，研究这些GWB可能的电磁（EM）和中微子发射对应物是必要的。最近的观测和数值模拟表明，至少有一小部分NS-NS合并可能会留下一个巨大的毫秒磁星作为合并产物。在这里，我们表明，质子加速的磁星风推动在合并过程中发射的喷出物提供动力的前向冲击将与消散的磁星风中产生的光子相互作用，并发出高能量的中微子和光子。我们估计的中微子的典型能量和注量从这样的情况下。我们发现，$\sim$ PeV中微子可以从冲击波阵面发射，只要喷射物可以加速到相对论速度。即使在最乐观的情况下，来自这些事件的漫射中微子通量也太低，无法解释冰立方合作组织宣布的两个事件，但它仅略低于伽马射线暴的漫射通量，使其成为$\sim$ PeV中微子漫射背景的重要候选者。这些事件的中子-π介子衰变使它们成为亚TeV伽马射线扩散背景的温和贡献者。
2013-08-04 astro-ph.HE
Multi-Messenger Astrophysics: Harnessing the Data Revolution
在过去的一年里，我们发现了第一批被确认的引力波瞬变（GW 170817 A）和极高能中微子（IceCube-170922 A）的对应物。这些来源的确定，以及随后的详细研究，实现了天文学家和物理学家长期以来的梦想，即通过电磁手段以外的手段对宇宙源进行常规观测，并开创了“多信使”天文学的时代。虽然这个新时代承诺对宇宙进行非凡的物理见解，但它也带来了新的挑战，包括：高度异构，大容量，高速数据集;跨越全球的跨学科研究人员团队，定期进行短暂的合作;预测，建模和解释观测所需的特定领域知识和计算资源的非凡广度和深度;以及经常需要开展适应性、分散性和快速反应的观测活动，以充分利用每一个来源的科学潜力。因此，我们认为，时机已经成熟，社区构思和提出一个研究所多信使天体物理学，将协调其资源，在一个持续的和战略的方式，以有效地应对这些挑战，同时作为一个中心的教育和关键的支持活动。以这种方式，我们现在可以准备实现我们看到的光明未来，超越，通过这些新打开的宇宙窗口。
2018-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-Messenger Astronomy with GRBs: A White Paper for the Astro2010 Decadal Survey
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子和/或引力波（GW）发射的理论预期在我们对宇宙的理解的变形的天体物理学关系的伽玛暴的位置。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的新曙光是由当前和计划中的设施提供的，这些设施使高能中微子和引力波的新天文学与前所未有的电磁覆盖相一致。在本白皮书中，我们将伽马射线暴作为一个引人注目的科学主题，并强调了可能促进Swift，Fermi，IceCube和LIGO（激光干涉仪引力波天文台）的根本突破的关键技术进步，其能力将通过JANUS（联合天体物理新生宇宙卫星），EXIST（高能X射线成像巡天望远镜）和LISA（激光干涉仪空间天线）得到增强。将通过利用同期地面和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同作用，从而优化它们的集体发现潜力，以便：㈠揭示宇宙射线的起源和加速机制，㈡暴露伽马射线暴的前身，㈢探索高z宇宙。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年及以后通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRIPS - Gamma-Ray Imaging, Polarimetry and Spectroscopy
我们建议进行一个连续扫描的全天调查从200千电子伏至80兆电子伏实现的灵敏度，这是更好的一个因素，40或更多的相比，以前的任务，在这个能量范围内。伽马射线成像、偏振测量和光谱学（GRIPS）任务解决了欧空局宇宙愿景计划中的基本问题。在战略计划的主要主题中，GRIPS的重点是不断演变的，暴力的宇宙，探索一个独特的能量窗口。我们打算研究$γ$射线爆发和耀变体，超新星爆炸、核合成和耀变体背后的机制，银河系中正电子的神秘起源，以及极端宇宙源（包括恒星和磁星）中辐射过程和粒子加速的性质。这些非热过程的自然能量尺度为MeV量级。虽然可以使用其他方法对它们进行部分和间接的研究，但只有建议的GRIPS测量才能直接获得它们的初级光子。GRIPS将成为中微子和引力波观测站（如IceCUBE和LISA）时代瞬态源研究的驱动力，建立相对论和核天体物理学的新型诊断。这将支持外推研究恒星形成，星系演化和黑洞形成在高红移。
2011-05-06 astro-ph.HE
Towards Multi Energy Neutrino Astronomy: Diagnosing Enhanced Circumstellar Material around Stripped-Envelope Supernovae
本研究提出结合热MeV与非热TeV中微子的新方法，诊断大质量坍缩星周围增强星周物质，估算了多探测器事件率，验证了千秒差距内适用性，开创多能量中微子天文学研究方向。
2025-03-21 astro-ph.HE hep-ex
The High Energy X-ray Probe (HEX-P): the most powerful jets through the lens of a superb X-ray eye
本文介绍HEX-P任务概念，指出其同步宽带X射线覆盖、微秒计时与硬X射线成像能力可协同多信使设施揭示相对论性喷流的粒子、加速和辐射机制。
2023-11-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multimessenger Search for Sources of Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos: Results for Initial LIGO-Virgo and IceCube
我们报告的结果，多信使搜索一致的信号从LIGO和室女座引力波天文台和部分完成的IceCube高能中微子探测器，包括2007年至2010年之间的联合操作期间。其中包括LIGO-Virgo在2005-2007年和2009-2010年的部分运行，以及IceCube的22，59和79串观测周期。我们发现没有重大的重合事件，并使用搜索结果来获得上限的联合源的源排放参数的范围内的速率。对于$10^{-2}$ \，M $_\odot$ c $^2$在$\sim 150$ \，Hz，$\sim 60$ \，ms持续时间的引力波发射能量，以及$10^{51}$ \，erg的高能中微子发射可与各向同性伽马射线能量的伽马射线爆发相媲美的乐观假设，我们将源速率限制在$1.6 \times 10^{-2}$ \，Mpc $^{-3}$ yr $^{-1}$以下。我们还研究了如何结合引力波和中微子的信息将有助于在先进的引力波探测器时代的发现。
2014-10-10 astro-ph.HE
High-energy neutrino emission from the Milky Way
The IceCube Collaboration（IceCube合作组）
研究银河系中强大引擎位置及宇宙射线传播产生高能中微子的问题，结合中微子味事件形态特征及冰模型等改进，分析冰立方数据，确定银道面高能中微子发射，发现银河系内部是突出中微子源，开启多信使天文学新时代。
2026-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
