A Search for Neutrinos from Decaying Dark Matter in Galaxy Clusters and Galaxies with IceCube
宇宙中观测到的暗物质丰度可以用非热重暗物质模型来解释。为了使暗物质今天仍然存在,它的寿命必须远远超过宇宙的年龄。在这些情况下,暗物质衰变可以产生高能中微子,以及其他标准模型粒子。迄今为止,冰立方中微子天文台是世界上最大的中微子望远镜,位于地理南极。2013年,IceCube合作报告了第一次观测到高能天体物理中微子。从那时起,IceCube收集了大量能量高达数十PeV的天体物理中微子数据,使我们能够利用中微子探测重暗物质模型。我们在冰立方的数据中搜索来自星系团和星系中衰变暗物质的中微子。目标暗物质的质量范围从10 TeV到10 PeV。在这方面的贡献,我们提出的方法和灵敏度的分析。
2021-07-24 astro-ph.HE
Differential Sensitivity of the KM3NeT/ARCA detector to a diffuse neutrino flux and to point-like source emission: exploring the case of the Starburst Galaxies
本文通过蒙特卡洛模拟评估KM3NeT/ARCA对弥散通量及点状源的灵敏度,并以星暴星系为例证明其探测TeV中微子、约束小麦哲伦云谱及分辨NGC 1068成分的能力。
2024-03-28 astro-ph.HE
IceCube Search for High-Energy Neutrinos from Ultra-Luminous Infrared Galaxies
与红外光度$L_{\mathrm{IR}} \geq 10^{12} L_{\odot}$相比,超亮红外星系(ULIRGs)是红外天空中最明亮的物体。它们主要由恒星形成率为$\gtrsim 100~ M_{\odot}~ \mathrm{yr^{-1}}$的恒星暴区提供动力。ULIRGs也可以拥有一个活动星系核(AGN)。星暴和活动星系核的环境都包含了可能的强子加速器,使ULIRG成为候选的中微子源。本文介绍了从75个具有代表性的具有红移$z \leq 0.13$的ULIRG样品中寻找高能中微子的IceCube堆积分析结果。虽然在7.5年的IceCube数据中没有发现明显过量的ULIRG中微子,但报告了这75个ULIRG的中微子通量上限以及对整个ULIRG源群的外推。此外,提供了模型预测中微子发射ULIRGs的约束。
2021-07-18 astro-ph.HE
Searching for dark-matter induced neutrino signals in dwarf spheroidal galaxies using 10 years of IceCube public data
该研究用IceCube十年公开缪子径迹数据,对18个矮椭球星系进行单源与叠加无分箱似然分析,未发现显著中微子信号,并据此给出与VERITAS相当的暗物质湮灭截面约束。
2023-07-14 astro-ph.HE
Constraining the contribution of Seyfert galaxies to the diffuse neutrino flux in light of point source observations
Max Planck Institute for Physics(马克斯·普朗克物理研究所);TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学自然科学院);Institutt for fysikk, Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学物理系);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理学研究所)
研究利用中微子和γ射线数据,发现赛弗特星系可能解释观测到的低能中微子通量,但高湍流和高宇宙射线压力的场景被排除。
2026-03-11 astro-ph.HE
Berezinsky Hidden Sources: An Emergent Tension in the High-Energy Neutrino Sky?
本研究基于宇宙线与磁能密度均分假设,重新约束赛弗特星系热日冕的中微子辐射,发现其符合低β等离子体参数,且赛弗特星系无法解释100TeV以上的弥散中微子谱,为其他天体物理源留下空间。
2024-06-19 astro-ph.HE
Investigating starburst-driven neutrino emission from galaxies in the Great Observatories All-Sky LIRG Survey
本文提出将红外光度与质子-质子碰撞中微子流量关联的现象学框架,分析GOALS星系、NGC 3690与NGC 1068,并估算弥散中微子辐射。
2023-07-18 astro-ph.HE
Could nearby star-forming galaxies light up the point-like neutrino sky?
恒星形成和星暴星系是著名的宇宙射线库,预计主要通过强子碰撞发射伽马射线和中微子。在这封信中,我们分析了10年的费米-LAT光谱能量分布的13个附近的星系的物理模型,该模型考虑了高能质子运输的星暴核,包括初级和次级电子的贡献。特别是,我们测试的假设,观察到的伽马射线通量主要是由于恒星形成活动,与现有的恒星形成率来自红外和紫外线观测。通过这种基于观测的方法,我们确定了最有可能的中微子对应的恒星形成和星暴星系,并定量评估当前和即将到来的中微子望远镜检测它们作为点状源的能力。值得注意的是,我们发现,小麦哲伦云和圆规星系的核心是潜在的可观察的KM 3 NeT/ARCA 6年的观察。此外,大多数附近的星系可能只是KM 3 NeT和IceCube-Gen 2点状灵敏度的几个因素。在研究了从这些来源探测TeV以上能量的伽马射线的前景后,我们得出结论,即将到来的望远镜对高能中微子和伽马射线的联合观测将是对我们的发射模型的客观检验,并可能提供令人信服的证据,证明恒星形成活动是中微子产生的示踪剂。
2021-10-06 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}} $(每味)。这个通量不足以解释冰立方的观测结果,但是这个估计受到计算中一些假设的影响,因此我们目前不能排除这种情况。
2015-03-17 astro-ph.HE
Neutrino and Cascade Gamma-Ray Emission from Magnetized Turbulent Coronae in Seyfert Galaxies
Qinghai Normal University(青海师范大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);Ludong University(鲁东大学);Lanzhou University(兰州大学)
本文假设塞弗特星系冕区磁化湍流加速质子产生高能中微子和伽马射线,揭示了中微子与X射线光度的关系,并提出MeV伽马射线可作为检验强子冕模型的关键多信使探针。
2025-11-01 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrino emission from Ultra-Luminous Infrared Galaxies
超亮红外星系(ULIRGs)是宇宙中最明亮和最强烈的星暴星系。它们的恒星形成率(SFR)和气体表面质量密度都很高,这意味着它们有很高的超新星速率和高能质子的有效能量转换。这些超新星中有一小部分是所谓的超新星,其典型的动能约为1 e52 erg,激波速度>= 1 e9 cm/s。由超新星驱动的强烈冲击能够将宇宙线质子加速到1 e17 eV。当这些高能质子被喷射到非常致密的星际介质中时,通过质子-质子碰撞损失了很大一部分能量,从而产生高能中微子(<=5 PeV)。最近的深红外观测提供了在宽红移范围0<z<2.3内ULIRG数密度的可靠约束,使我们能够推导出来自超新星的扩散中微子通量。我们发现,在PeV能量下,通过假设注入宇宙线的幂律谱指数为-2,ULIRG贡献的扩散中微子与通量为2 e-9 GeV cm^-2/s/sr的大气中微子相当。
2013-03-06 astro-ph.HE
Which active galaxies might be neutrino emitters?
Xiamen University(厦门大学);Nanjing Normal University(南京师范大学);Guangxi University(广西大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究探讨了活动星系核中哪些类型最可能发射中微子,并提出长期中心引擎波动可能对中微子产生关键作用。
2025-11-21 astro-ph.HE
Testing hadronic and photo-hadronic interactions as responsible for UHECR and neutrino fluxes from Starburst Galaxies
本文首次在 SimProp 中实现源环境强子过程,检验星暴星系作为超高能宇宙线与高能中微子来源的假设,发现高气体密度下散裂反应对中微子产出的贡献可超过光强子相互作用。
2022-09-18 astro-ph.HE
IceCube Neutrinos from Hadronically Powered Gamma-Ray Galaxies
在这项工作中,我们使用一个多信使的方法来确定,如果高能量的扩散中微子流量观测冰立方天文台可以从$γ$ -射线源供电的宇宙射线与气体的相互作用。这类源的典型代表是星爆和超亮红外星系。利用费米-LAT合作测量的河外$γ$射线背景的非耀变体贡献的三个最新计算,我们发现,一个硬幂律谱与谱指数$α\leq 2.12$是兼容的所有估计允许的贡献从非耀变体源,在1 $σ$。使用这样的光谱,我们能够解释冰立方的结果,表明强子供电的$γ$射线星系的各种类别可以提供的天体物理信号的主要贡献超过100 TeV和约一半的贡献之间的能量通量10-100 TeV。随着来自银河平面的中微子的加入,有可能使冰立方信号在高能量下饱和。我们的研究结果表明,这些来源仍然是动机良好的候选人。
2019-09-02 astro-ph.HE
Investigation of Ultra-Luminous Infrared Galaxies as Obscured High-Energy Neutrino Source Candidates
超亮红外星系(ULIRGs)是红外天空中最明亮的天体。由于红外线光度超过$10^{12}$太阳光度,ULIRG包含了强大的恒星形成区域,可以为强子加速提供动力。此外,已经发现有相当一部分ULIRGs拥有活动星系核,这也可能是强子加速的来源。此外,如此高的红外光度表明这些物体中存在大量尘埃。在强子加速的情况下,这种尘埃不仅是通过pp通道产生高能中微子的绝佳目标,而且还可以衰减在这个过程中产生的伽马射线的很大一部分。这可以缓解扩散冰立方中微子通量和费米LAT测量的扩散伽马射线通量之间的明显张力。我们提出了我们的源选择标准和冰立方的灵敏度在寻找高能量中微子从这些迄今未探索的对象。
2019-08-14 astro-ph.HE
Neutrino emission and corona heating induced by high-energy proton interactions in Seyfert galaxies
研究Seyfert星系中高能质子加速导致的中微子发射与日冕加热机制,发现中微子信号可能通过硬X射线通量变化产生间接电磁对应体,并指出弥漫GeV中微子背景对TeV波段天体物理中微子通量有重要贡献。
2025-06-30 astro-ph.HE
The diffuse gamma-ray flux associated with sub-PeV/PeV neutrinos from starburst galaxies
冰立方最近报道的一个关于亚PeV/PeV中微子过剩的有吸引力的假设是,它们是由星暴星系中的宇宙射线与致密的星际介质碰撞产生的。这些质子-质子($pp$)碰撞也产生高能伽马射线,其最终贡献于扩散的高能伽马射线背景。我们用半解析方法计算了弥散γ射线通量,认为极高能量的γ射线在星暴区的强磁场中被星系吸收并转化为电子位置对,然后通过同步辐射几乎损失了所有的能量。由于同步辐射的能量低于GeV,这种同步辐射的损失使扩散的高能伽马射线通量减少了大约两倍,从而为其他来源提供了更多的空间来贡献伽马射线背景。对于一个$E_ν^{-2}$中微子谱,我们发现,在100 GeV的范围内,漫射伽马射线通量约占所观察到的漫射伽马射线背景的20%。然而,对于一个陡峭的中微子光谱,这种同步辐射损失效应是不太重要的,因为吸收的伽马射线的能量分数变得更低。
2014-08-05 astro-ph.HE
On the Blueprint of Active Galaxies Producing Neutrinos
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究论证了超大质量黑洞附近X射线与质子的Δ共振光生作用产生高能中微子的机制,提出γ射线被遮挡的活动星系是河外中微子和宇宙线的可能来源。
2026-07-31 astro-ph.HE
High energy neutrinos produced in the accretion disks by neutrons from nuclei disintegrated in the AGN jets
我们研究了离吸积盘表面不远的活动星系喷流中原子核加速的后果。在射流中的重联区和/或在相对论性喷流与其茧之间的射流边界处,核可以被加速。结果表明,相对论性核在与盘辐射的碰撞中可以有效地碎裂成特定的核子。中子,直接朝向吸积盘,从相对论性原子核中获得了很大一部分能量。这些中子在致密的吸积盘中形成级联。我们计算了吸积盘中强子级联产生的中微子谱。我们认为,只要活动星系中的$5\%$部分是活动星系核,并且有百分之几的中子到达吸积盘,在这种情况下,活动星系中整个超大质量黑洞群体产生的中微子可以解释最近由IceCube中微子探测器测量的河外中微子背景。据预测,在目前的中微子探测器,在这样一个模型,产生的中微子信号,预计不会被检测到,即使从附近的射电星系类似于M87。
2016-10-27 astro-ph.HE
Limits on the source properties of FR-I galaxies from high-energy neutrino and gamma observations
活动星系核被认为是超高能宇宙射线的来源。假设粒子在吸积盘和等离子体喷流中加速,由于角动量守恒而产生最高能量,在那里它们相互作用并产生π介子,π介子在中微子中衰变。对于一个已知的宇宙线谱行为,由质子-质子相互作用计算中微子通量的主要参数是靶密度nH和电子与质子的比值fe。使用最新的中微子通量限制从冰立方点源搜索,我们设定的目标密度为33 FR-I星系的限制。密度显示为小于30 cm^{-3}至2000 cm^{-3},取决于源和当使用固定的电子质子比为f_{e} = 0.1时。这意味着某些宇宙线加速点,特别是那些靠近活动星系核的加速点,已经可以被排除在外,或者电子与质子的比值明显偏离了通常使用的0.1。对于半人马座A(Cen A)和M87(M 87),我们使用费米观测来模拟γ通量,中微子通量和由此产生的目标密度。对这些中微子的探测将有助于发现源中加速过程的信息。
2013-02-05 astro-ph.HE
Evidence against star-forming galaxies as the dominant source of IceCube neutrinos
IceCube报道的恒星形成星系中强子宇宙线相互作用产生的累积辐射对TeV到PeV能量的天体物理中微子通量有着重要的贡献。同样的粒子相互作用也不可避免地产生了$γ$射线辐射,它可以作为河外$γ$射线背景(EGB)的一个组成部分被探测到,现在用费米LAT测量的能量范围从0.1到820 GeV。在$γ$射线能量超过50 GeV的耀变体通量分布的新研究放置在EGB的剩余非耀变体组件的上限。我们表明,这些结果是在强大的张力与模型,认为SFG作为主要来源的扩散中微子背景。一个特征光谱指数的$Γ_{\rm SB} \simeq 2.3$星系的恒星爆发的$dN/dE \propto E^{-Γ_{\rm SB}}$是一致的观测到的$γ$ -射线和红外光度SFG之间的标度关系,从非耀变体EGB的界限,和观测到的$γ$ -射线光谱的个别恒星爆发,但低估冰立方数据约一个数量级。
2017-04-21 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrinos from EeV cosmic ray sources: semi-relativistic hypernova remnants in star-forming galaxies
我们认为,冰立方最近报道的亚PeV/PeV中微子的过剩可能是通过π介子产生过程产生的,这些过程与宇宙射线(CR)的能量在$10^{18}\,$ eV附近的第二个膝盖以上的来源相同。在这样的源中,逃逸产生PeV中微子的CR的π介子产生效率需要为$\gtrsim 0.1$。在现有数据的基础上,我们确定了半相对论性超新星残馀物作为满足要求的可能来源。由于它们的快速喷射物,这些物体可以将质子加速到EeV能量,而这些质子又可以在其宿主星系中传播期间与周围的致密介质相互作用,通过质子-质子($pp$)碰撞产生足够的高能中微子。它们伴随的伽马射线通量可以保持在{ \it Fermi}大面积望远镜(LAT)观测到的弥散各向同性伽马射线背景之下。为了测试这种情况下,并区分替代品,目标质子/核的密度和CR在相互作用区域的停留时间是至关重要的不确定性,需要澄清。只要中微子和EeV CRs来自相同的源类,预计在IceCube运行的5-10年内可以探测到$\gtrsim 10\,$ PeV中微子。再加上在PeV范围内的进一步观测,中微子可以帮助揭示目前未知的EeV CR来源。
2014-03-18 astro-ph.HE
Cosmogenic neutrinos from FRII galaxies as potential origin of the ultra-high-energy KM3-230213A event
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS, Laboratoire Astroparticule et Cosmologie(法国国家科学研究中心,粒子与宇宙学实验室);Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
本研究探讨FRII型射电星系瓣加速的UHECR产生的宇宙成因中微子能否解释超高能中微子事件KM3-230213A,通过数值模拟验证其可行性,为该事件起源提供潜在解释并展望多信使观测的研究方向。
2026-08-18 astro-ph.HE
Neutrino production in the central dark-matter spikes of active galaxies
本研究针对活动星系中心黑洞附近可能存在的暗物质尖峰,探究暗物质湮灭对中微子产生的质子-光子相互作用靶光子的贡献,估算中微子能谱并提出未来检验方向。
2025-10-06 astro-ph.HE hep-ph
High-energy neutrinos from FR0 radio-galaxies?
冰立方探测到的高能($\gtrsim$ 100 TeV)中微子的发射源仍然未知。在可能的候选者中,经常检查具有相对论喷流的活动星系核,因为流出的等离子体似乎提供了理想的环境来加速所需的高能宇宙射线。在冰立方事件中,没有探测到单点源,或者几乎等同地没有来自同一天空位置的多重态,限制了这些源的宇宙密度和中微子输出,指向了许多微弱的源。在这里,我们探讨的可能性,FR 0 radiogalcohol,人口的紧凑的来源,最近确定的大型无线电和光学调查,并代表大部分的无线电响亮AGN人口,可以代表合适的候选人中微子发射。通过对Fermi大面阵望远镜探测到的$γ$射线源的FR 0射电镓的光谱能量分布进行模拟,导出了其喷流的物理参数,特别是其携带的能量,并考虑了中微子产生的可能机制,得出结论:质子与环境辐射之间的喷流中的$pγ$反应效率太低,无法维持所需的输出。我们提出了另一种方案,其中质子,在喷流加速,逃离它,并在宿主星系中扩散,产生中微子作为$pp$散射与星际气体的结果,在严格的类比发生在恒星形成星系的过程。
2018-01-26 astro-ph.HE
High-Energy Neutrinos from Magnetized Coronae of Active Galactic Nuclei and Prospects for Identification of Seyfert Galaxies and Quasars in Neutrino Telescopes
在磁化的日冕中,粒子可以通过磁重联和/或等离子体湍流被加速,从而产生高能中微子和软伽马射线。我们评估的中微子从附近的明亮的塞弗特星系的X射线测量确定的可探测性。在盘冠模型中,我们发现,NGC 1068是最有前途的塞弗特星系在北方天空,冰立方是最敏感的,并显示前景的识别聚集中微子信号从塞弗特星系明亮的X射线。此外,我们还证明了附近的塞弗特星系是下一代中微子望远镜(如KM 3 NeT和IceCube-Gen 2)的有希望的目标。对于KM 3 NeT,如果观测到的X射线中有很大一部分来自日冕,那么Cen A可能是南半球天空中最有希望的来源,并且可以在几年的KM 3 NeT运行中识别出来。我们的研究结果加强了这样的想法,隐藏的核心超大质量黑洞的高能中微子发射的主要来源,并强调了更好的灵敏度,以确定高能宇宙中微子的起源在未来的中微子探测器的中等能量范围的必要性。
2021-08-26 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino signal from a population of Seyfert galaxies
该研究基于硬X射线特性筛选邻近塞弗特星系,在冰立方十年数据中发现NGC 4151和NGC 3079的中微子信号证据(约3σ),偶然概率p<2.6e-7,表明塞弗特星系与中微子发射存在相关性。
2024-07-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Do high energy astrophysical neutrinos trace star formation?
冰立方中微子天文台提供了第一张中微子高能(~ 0.01 - 1 PeV)天空的地图。由于中微子的传播不受偏转,它们的到达方向是高能粒子加速源的重要标识符。重建的到达方向是一致的河外起源,可能是银河系的组成部分,中微子通量。我们提出了一个统计分析的位置巧合的冰立方中微子与已知的天体物理对象从几个目录。当考虑在伽马射线和红外辐射的最高通量的星爆星系,高达n=8的巧合被发现,表示超过了随机或“零”分布预测的~4。在空值情况下实现该过量的概率,即p值,为p=0.042。这个值下降到p=0.003的伽玛射线探测到的星暴星系和超级气泡区域在银河系附近的一部分子集。因此,星暴星系和其中通常数百个超级气泡区域可能是冰立方中微子的一部分。简要讨论了这种关联的物理可解释性。
2015-12-16 astro-ph.HE
Neutrinos from super-Eddington Seyfert galaxies
Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文研究所);CICPBA(拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院);UNLP)(马德普拉塔物理研究所);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(马德普拉塔国立大学理学院物理系);Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR – CONICET);Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata
探讨超爱丁顿活动星系核核心为相对论粒子加速提供条件,粒子与盘光子场作用产生中微子流,其周围外流吸收伽马射线,以NGC 7469为例,解释了中微子产生与伽马射线减弱共存现象。
2026-07-07 astro-ph.HE
Upper Limit on the Coronal Cosmic Ray Energy Budget in Seyfert Galaxies
该研究结合吸积动力学与射电宁静赛弗特星系观测性质,给出日冕宇宙线能量预算的新严格上限,并发现其难以解释NGC 1068的IceCube中微子信号。
2024-07-07 astro-ph.HE
Neutrino, $γ$-ray and cosmic ray fluxes from the core of the closest radio galaxies
最近的射电星系半人马座A,M87和NGC 1275,已经从射电波长到TeV的$γ$-射线被探测到,也被研究为高能中微子和超高能宇宙射线潜在发射体。它们的光谱能量分布呈现双峰特征,用同步辐射自康普顿模型解释。然而,TeV $γ$射线测量光谱可能表明,非常高的能量$γ$射线可能有一个强子起源。我们引入一个lepto-hadronic模型来描述宽带光谱能量分布,从无线电亚GeV光子同步自康普顿发射和TeV $γ$射线光子中性π介子衰变产生的p $γ$相互作用发生在靠近核心。这些光强子相互作用发生在费米加速的质子与同步加速器自康普顿峰附近的种子光子相互作用时。为了得到TeV $γ$射线通量的较好描述,我们首先计算了IceCube探测器的中微子通量和事件率,然后估算了望远镜阵列、Pierre Auger和HiRes观测站的超高能宇宙线通量和事件率。在这种情况下,我们表明,预期的高能中微子不能解释冰立方观测到的天体物理通量,并与超高能宇宙射线的俄歇实验观察到的半人马座A周围的连接,可能只考虑在所观察到的事件中的重核成分。
2016-07-15 astro-ph.HE
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
Gamma-rays and neutrinos from dense environment of massive binary systems in open clusters
最近在几个含有大质量恒星的疏散星团中观测到TeV的γ射线辐射。我们认为高能量的过程中发生的大质量的双星系统,并在其密集的环境中,假设核,从大质量恒星的恒星风,加速在碰撞区域的恒星风。我们计算了这些核在与恒星辐射和双星系统中大质量伴星的风物质碰撞时碎裂产生的质子和中子的注入率。质子和中子可以在恒星风腔和疏散星团内与物质相互作用,产生π介子,π介子衰变为$γ$射线和中微子。我们讨论的探测能力,这种$γ$射线发射的情况下,目前和未来的切伦科夫望远镜的两个二元系统船底座伊塔,在船底座星云,WR 20 a,在Westerlund 2疏散星团。我们还计算了质子在双星系统周围和疏散星团内产生的中微子通量。这种中微子发射面临着ANTARES对离散源中微子通量的上限和IceCube的灵敏度。
2014-10-28 astro-ph.HE
Seyfert galaxy targets for KM3NeT neutrino telescope
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Astroparticule et Cosmologie(粒子物理与宇宙学);Laboratory of Astrophysics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院天体物理学实验室);Bogolyubov Institute for Theoretical Physics of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院博戈留博夫理论物理研究所);Kyiv Academic University(基辅学术大学)
基于IceCube探测到的塞弗特星系中微子信号,研究了KM3NeT望远镜可能探测到的塞弗特星系目标,确定了四个可能的候选星系,并讨论了中微子通量估计的不确定性。
2026-05-21 astro-ph.HE
Neutrino production from photo-hadronic interactions of the gamma flux from Active Galactic Nuclei with their gas content
本文报道了FRI和BL Lac型星系的漫射中微子流,它们是由自身的γ辐射与源处的气体和尘埃相互作用而产生的。这个中微子产生通道至今尚未被详细研究。假设活动星系核统一模型是有效的,计算是基于对活动星系核附近的两个活动星系核:半人马座A和M87的中微子通量的个别估计。对半人马座A和M87的预测涉及测量的伽马射线光度的参数化和星系物质的建模,两者都是基于几个探测器进行的观测。没有强子起源的TeV光子被假定。结果表明,虽然相应的中微子通量($E^{2} Φ_{ν+ \barν} < 10^{-13} s^{-1} sr^{-1} GeV cm^{-2}$)在高能($E_ν> 1 TeV$)下与强子模型的中微子通量不具有竞争性,但具有γ辐射的FRI和BL Lac星系应该已经对宇宙中的中微子扩散通量做出了贡献.
2013-09-26 astro-ph.HE
A Case for Radio Galaxies as the Sources of IceCube's Astrophysical Neutrino Flux
我们提出一个论点,射电星系(活动星系与错位喷流)可能是冰立方观测到的高能天体物理中微子的主要来源。特别是,如果从射电星系观测到的伽马射线发射是通过宇宙射线质子与气体的相互作用产生的,这些相互作用也可以产生一群中微子,其通量和光谱形状与冰立方测量的相似。我们提出了一个简单的物理模型,其中高能宇宙射线被限制在射电星系的体积内,在那里它们与气体相互作用,产生所观察到的中微子和伽马射线的扩散通量。除了同时考虑费米和冰立方的观测结果外,这个模型中的射电星系也代表了一类有吸引力的最高能量宇宙射线源。
2016-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Numerical models of neutrino and gamma-ray emission from magnetic reconnection in the core of radio-galaxies
在甚高能量(VHE; >100 GeV)制度的非耀变体射电星系发射提供了一个独特的视角探测粒子加速和发射过程中的黑洞(BH)吸积喷流系统。这些源的错位性质表明存在一个发射组件,可能是强子起源,并位于核心区域。在这里,我们考虑湍流磁重联在BH吸积流的射电星系作为一个潜在的机制,宇宙线(CR)的加速和VHE发射。要调查,如果这种情况下是能够占所观察到的VHE数据,我们结合三个数值技术自洽模型的吸积流环境和传播的CR加电磁级联内的吸积流区。在这里,我们将我们的方法应用到无线电星系半人马座A,并发现注入符合磁重联功率的CR部分再现VHE数据,只要吸积流没有实质性的贡献的无线电GeV组件。相关的中微子发射峰值在$\sim10^{16}$ eV,比最小冰立方通量低两个数量级。
2019-03-12 astro-ph.HE
KM3NeT/ARCA stacking search for high-energy neutrino point sources: the case of ultra-luminous infrared galaxies and blazars
Università di Firenze(佛罗伦萨大学);INFN, Sezione di Firenze(意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Université de Haute Alsace(上阿尔萨斯大学);Khalifa University of Science and Technology(哈利法科学技术大学);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);INFN, Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部);IFIC - Instituto de Física Corpuscular (CSIC - Universitat de València)(粒子物理研究所(瓦伦西亚大学与西班牙高等科学研究理事会联合));Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
本研究利用 KM3NeT/ARCA 336 天数据对超亮红外星系、高同步峰 BL Lac 天体和极端 blazars 三类源开展高能中微子堆叠搜索,未发现显著超出并设定了 90% 置信水平上限。
2026-09-04 astro-ph.HE
Neutrino-dominated accretion flows: second nucleosynthesis factory in core-collapse supernovae and regulation of iron markets in galaxies
宇宙金属被广泛认为是由超新星(SNe)和致密物体合并产生的。在这里,我们讨论的核心坍缩SNe(CCSNe)的中微子为主的吸积流(NDAF)与流出的核合成,并表明,从NDAF的流出可以有一个显着的贡献$^{56}$ Ni丰度在微弱的爆炸,如果祖星的质量约$25-50$ $M_\odot$。质量较小的祖星可以产生更多的$^{56}$镍比他们更大质量的同行在海王星外流核合成通道。因此,我们发现,总的(即,CCSNe和海王星外流)每个CCSN的$^{56}$ Ni质量仅微弱地依赖于祖星的质量。在金属丰度演化过程中,如果考虑NH3流出核合成产额和CCSNe的上限,$^{56}$ Fe(被$^{56}$ Ni衰变)质量与初始总气体质量的比值可增加$\sim$ 1.95倍.我们的研究结果可能对太阳邻域、星系和活动星系核的化学演化具有重要意义。
2021-07-12 astro-ph.HE
Search for Dark Matter Decay in Nearby Galaxy Clusters and Galaxies with IceCube
本研究利用 IceCube 11 年上行径迹数据,在邻近星系团、矮星系和仙女座星系中叠加搜寻 10 TeV 至 1 EeV 暗物质衰变产生的四个中微子信号道,并给出初步结果。
2023-08-09 astro-ph.HE
Constraining baryon loading efficiency of AGNs with diffuse neutrino flux from galaxy clusters
本文研究星系团中宇宙线扩散并计算其弥漫中微子流强,利用IceCube对未分辨TeV-PeV中微子流强的上限,将星系团平均重子加载因子限制在约2×10⁻³–0.1,比后发座γ射线观测约束更严格。
2023-09-17 astro-ph.HE
An updated list of target sources for IceCube neutrino cluster alerts
本文更新了冰立方中微子簇警报的目标源清单,将伽马射线明亮的活动星系核扩展至X射线明亮AGN和双星系统,以提高中微子搜索灵敏度并促进多信使联合观测。
2025-07-08 astro-ph.HE
IceCube: Neutrinos from Active Galaxies
IceCube探测到来自活动星系(如NGC 1068等)的河外高能中微子,表明这些星系是宇宙中微子及宇宙射线的来源,中微子产生于中心黑洞附近致密核心区域。
2023-05-11 astro-ph.HE hep-ex
Searching for High-Energy Neutrino Emission from Seyfert Galaxies in the Northern Sky with IceCube
本研究使用IceCube 10年数据,在北天区27个塞弗特星系中搜寻中微子信号,发现NGC 4151和CGCG 420-015存在2.7σ显著性的中微子超出,并限制了源的集体中微子发射。
2023-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Are starburst galaxies a common source of high energy neutrinos and cosmic rays?
最近对皮埃尔·俄歇天文台观测到的宇宙线空气簇射的分析表明,附近的星暴星系(SBG)可能是能量E > 39 EeV的超高能宇宙线通量的约10%的原因。由于高能中微子是宇宙射线相互作用的直接产物,我们研究了SBG作为在冰立方观测到的~ 10^-2 - 1 PeV中微子的可能来源。进行统计分析,以建立观测到的中微子和一组45附近的无线电和红外明亮的SBG之间的位置相关性的程度。我们的结果是一致的,没有因果关系。然而,不排除探测器中约10%的高能起始事件(HESE)来自候选SBG的情况。对于不同的数据子集,以及由皮埃尔俄歇天文台分析激发的两个不同的SBG子集,得出了相同的结论。
2019-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Search for the potential electromagnetic counterparts of neutrino events in SDSS galaxies at z<0.1
Main Astronomical Observatory of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院主天文台);ICAMER Observatory of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院ICAMER天文台);Institute of Physics of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院物理研究所)
在z<0.1的SDSS星系中寻找中微子事件的电磁对应物,通过分析IceCube警报与星系位置的重合,识别出六个最可能的中微子源候选星系。
2025-11-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-Energy Gamma Rays and Neutrinos from Nearby Radio Galaxies
多信使数据表明,射电星系(即非耀变体活动星系)可能是冰立方合作组织报告的高能中微子扩散通量最有可能的来源。在这项研究中,我们考虑从附近的四个射电星系(半人马座A,PKS 0625-35,NGC 1275和IC 310)观测到的伽马射线光谱,并限制从这些源注入的发射的强度和光谱形状,占电磁级联(在射电星系本身和河外传播过程中启动)的衰减和贡献的影响。假设这种伽马射线发射主要是通过宇宙射线质子与气体的相互作用产生的,我们计算了从这些来源中预测的中微子通量。虽然这种情况是一致的,由IceCube和ANTARES合作发布的约束,预测通量始终落在当前点源灵敏度的一个数量级内。对于未来探测最近射电星系的中微子发射来说,前景是非常令人鼓舞的。
2018-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Extragalactic star-forming galaxies with hypernovae and supernovae as high-energy neutrino and gamma-ray sources: the case of the 10 TeV neutrino data
根据最新的IceCube数据,我们讨论了从超新星和超新星进入宇宙的宇宙射线能量输入的含义,以及它们在宿主星系和星系团或星系群中的传播。在这些环境中的磁约束可能会导致有效的$pp$碰撞,导致扩散中微子光谱从PeV延伸到10 TeV的能量,光谱和通量水平与IceCube最近报道的兼容。如果10 TeV的中微子扩散背景主要来自于这样的CR库,那么相应的扩散γ射线背景应该与最近的\textit{Fermi}数据相一致。在这种情况下,来自超新星的CR能量输入应该占主导地位,这意味着如果超新星能量预算是超新星能量预算的两倍,那么星暴假设就不成立。因此,在不久的将来,这种强有力的情况可能得到支持或排除。
2015-04-24 astro-ph.HE hep-ph
Hidden Hearts of Neutrino Active Galaxies
最近的多信使研究提供了高能中微子源对GeV-TeV伽马射线不透明的证据。我们提出了在活跃星系NGC 1068的中微子和伽马射线之间的连接的模型无关的研究,发现中微子最有可能来自约30-100史瓦西半径的区域。如果中微子是通过光生子产生过程产生的,情况尤其如此,尽管如果强子核相互作用占主导地位,约束可以得到缓解。我们认为最有利的中微子生产区域,并讨论日冕,喷流,风,以及它们与致密物质的相互作用。研究结果加强了了解日冕区和外流基地附近的耗散机制的重要性。活动星系核与近爱丁顿吸积和潮汐破裂事件之间可能存在联系,因为中微子是在超大质量黑洞附近的模糊区域产生的。
2022-12-15 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A Time-independent Search for Neutrinos from Galaxy Clusters with IceCube
星系团-它们的湍流磁场和丰富的物质含量-是一类有希望的潜在中微子源。在大尺度激波、活动星系核(AGN)或两者中加速的宇宙射线可以被限制在宇宙学时间尺度上的星系团中,并在次级相互作用中产生稳定的中微子通量。冰立方中微子天文台探测到了高能天体物理中微子的扩散通量。然而,经过10年的运作,这种流量的来源在很大程度上仍然不受约束。在这项工作中,我们执行一个堆叠的中微子搜索,使用人口超过1000个星系团探测到的普朗克卫星通过Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应高达红移$z = 1$。我们提出的第一个结果的贡献的星系团的扩散中微子流量和讨论的宇宙射线加速在大尺度结构的各种模型的影响。
2021-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark matter search in dwarf irregular galaxies with ten years of data from the IceCube neutrino observatory
本文利用冰立方十年μ子径迹数据对7个矮不规则星系方向搜寻重暗物质湮灭中微子信号,未发现显著信号,并给出1 TeV至10 PeV暗物质湮灭截面上限,补充了基于更可靠J因子的暗物质约束。
2024-01-12 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on composite Dirac neutrinos from observations of galaxy clusters
最近,为了解释中微子质量的起源,人们提出了一个基于右手手征中微子中隐藏的费米子束缚态的模型。在这个模型中,压缩隐藏扇形场的结果之一是存在keV质量的无菌复合狄拉克中微子,它可以形成可行的温暖暗物质粒子。我们分析了这个模型的约束条件,从卫星望远镜的观测,以检测星系团中的不育中微子。
2011-08-08 astro-ph.HE hep-ph
Photon and neutrino fluxes from spheroidal dwarf galaxies in a decaying DM model
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo(伊达尔戈自治大学)
本文研究了衰变暗物质模型及其间接探测信号,计算了银河系及14个矮球状星系中光子和中微子通量,并探讨了在特定参数空间中信号的可观测性。
2026-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Star-forming galaxies as the origin of diffuse high-energy backgrounds: Gamma-ray and neutrino connections, and implications for starburst history
据预测,恒星形成星系对弥漫的伽马射线背景有相当大的贡献,因为它们是宇宙射线的保证储存库。假设产生高能γ射线的强子相互作用也产生高能中微子,并且O(100)PeV的宇宙射线可以产生并被限制在星暴星系中,我们讨论了恒星形成星系也是冰立方实验所观测到的高能中微子的主要来源的可能性。首先,我们计算弥漫的伽玛射线背景恒星形成的星系,采用最新的Herschel PEP/HerMES光度函数和依赖于费米观测报告的伽玛射线和红外光度之间的相关性。然后,我们推导出了恒星形成星系(包括正常星系和星暴星系)中弥散高能中微子的预期强度。我们的研究结果表明,星暴,包括那些与活动星系核和星系合并,可能是冰立方实验所观察到的高能中微子的主要来源。我们发现,假设宇宙射线光谱指数为2.1-2.2的所有星暴状星系,我们的预测可以与费米和冰立方数据一致,但较大的指数很容易无法解释所观察到的扩散中微子通量。以星暴高能谱指数为自由参数,从GeV能量外推到PeV能量,我们发现比E^(-2.15)更硬的谱可能被IceCube数据排除,这可能比费米数据对这个群体的约束更大。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE