Searches for and Characterization of Astrophysical Neutrinos using Starting Track Events in IceCube
冰立方中微子天文台是一个立方体探测器,设计用于探测天体物理学起源的中微子。然而,由宇宙射线在大气中相互作用产生的μ子构成了这些天体物理中微子的重要背景,特别是在南赤道天空。识别在探测器中开始的中微子事件使我们能够减少大气μ子分量,同时保持高的中微子事件开始率。今天提出的方法也拒绝了大气中微子,如果它们伴随着来自同一宇宙射线簇射的μ子,将天体物理学到大气中微子的50 $\%$纯度阈值从100 TeV降低到10 TeV,在磁偏角小于-25°。我们使用10个$\%$(燃烧样本)的9.5年IceCube数据来证明这个数据集的状态。我们概述了一个计划测量的扩散中微子通量包括理论和检测器系统的不确定性。此外,我们还讨论了在南部天空中寻找中微子点源和弥漫的银河系平面中微子发射,并计划向多信使社区发布高天体物理纯度的实时警报。
2021-07-20 astro-ph.HE
Measurement of the astrophysical diffuse neutrino flux in a combined fit of IceCube's high energy neutrino data
IceCube利用超过10年数据,首次通过相干建模和持续变化的探测器响应模拟,对多通道数据进行联合拟合,以前所未有的精度测量了弥散天体物理中微子流的性质。
2023-07-31 astro-ph.HE
Astrophysical interpretation of small-scale neutrino angular correlation searches with IceCube
冰立方,一个位于地理南极的100公里大小的中微子探测器,最近发现了一个弥漫的天体物理中微子流。然而,在目前的冰立方分析中还没有确定相应的天体物理来源。我们提出了一种方法来解释最近发表的角相关分析的结果,在冰立方搜索μ子中微子事件的空间聚类的天体物理模型(由任意源计数分布)。我们举例说明了所产生的限制一类源计数分布的参数的费米-LAT观测解决耀变体的动机。
2015-09-25 astro-ph.HE
Multi-detector approach to enhance the sensitivity of neutrino telescopes to low-energy astrophysical sources
虽然大型中微子望远镜迄今主要集中在TeV-PeV天体物理中微子的探测,但一些努力正在进行中,以将灵敏度扩展到GeV水平的瞬态源。目前只进行了少数中微子搜索,在这个能量范围内对天体物理瞬变的特征知之甚少。在这篇文章中,我们讨论了高能中微子望远镜探索GeV能量范围的动机,并总结了目前探测器的局限性,如IceCube和KM 3 NeT。然后,我们提出并比较不同的方法多探测器分析,可能会提高灵敏度的瞬态GeV中微子通量。
2021-08-16 astro-ph.HE
Search for Astrophysical Neutrino Point Sources at Super-Kamiokande
有人假设,在天体物理学的“宇宙加速器”中可能会产生大量的中微子。“寻找天体物理中微子的主要背景来自大气中微子,它们不表现出远距离天体物理信号所特有的点状定向聚集。我们执行的中微子点源的搜索使用向上运行的三个阶段(SK-I,SK-II和SK-III)的数据,从1996年4月1日至2007年8月11日采取的2623天的生活时间。搜索寻找来自可疑的银河系和河外源,瞬态源和意外源的信号。我们从两个对象中发现了有趣的签名-RX J1713.7-3946(97.5%CL)和GRB 991004 D(95.3%CL)-但考虑到试验因素,签名缺乏令人信服的统计意义。我们设定了1.6 GeV以上能量的中微子点源的通量和注量的限制。
2009-09-24 astro-ph.HE
Establishing the astrophysical origin of a signal in a neutrino telescope
最近,冰立方合作报告了28个包含事件的观测结果,其可见能量在60 TeV和1.5 PeV之间,并认为这一检测是证据,具有超过四个标准差的统计意义,存在天体物理中微子通量,占事件的很大一部分。在这项工作中,我们分析的参数,可以确定一个组件的天体物理起源中的高能量中微子通量将其从大气中微子。冰立方所包含的大部分事件的天体物理起源是对数据最简单和最自然的解释,但保守地说,大气起源还不能完全排除。这种模糊性应该很快得到解决。
2013-08-09 astro-ph.HE
Search for Astrophysical Tau Neutrinos with an Improved Double Pulse Method
Tau中微子与IceCube实验的鉴定将为中微子物理学打开新的窗口,并使宇宙中微子源的新搜索成为可能。这项工作的目的是在100 TeV以上的能量与天体物理起源的τ中微子的识别。为了识别,我们寻找一个双脉冲结构的信号中的一个IceCubes数字光学模块起源于一个tau中微子的相互作用和随后的τ衰变内的检测器。在这项工作中,我们提出了约束的tau中微子通量的基础上的事件样本的生存时间约7.5年的冰立方数据。
2019-09-11 astro-ph.HE
Type IIn supernovae as sources of high energy astrophysical neutrinos
结果表明,IceCube实验中观测到的高能天体物理中微子可以由在银河系外IIn型超新星遗迹中加速的质子通过在致密的星周介质中传播的激波产生。采用非线性扩散激波加速模型来描述粒子加速。本文计算了膨胀宇宙中单个IIn型超新星产生的中微子能谱和IIn型超新星产生的中微子背景能谱。我们还发现一个冰立方中微子候选者(径迹事件47)的到达方向是来自IIn型超新星2005bx的1.35 $^{\circ }$。
2015-10-28 astro-ph.HE
Prospects for sub-GeV astrophysical neutrino detection with IceCube
本研究致力于填补 IceCube 在 MeV 至 1 GeV 间的灵敏度空白,通过结合流形与监督机器学习方法,有效克服高背景率,实现对低至 100 MeV 的瞬变源亚 GeV 天体物理中微子的探测。
2025-07-11 astro-ph.HE
Review of Neutrino Experiments Searching for Astrophysical Neutrinos
本文综述天体物理中微子搜寻实验,梳理探测器类型、技术进展、高能中微子发现及其来源认识,并展望超高能中微子天文学路径。
2023-09-29 astro-ph.HE
Summary of IceCube Tau Neutrino Searches and Flavor Composition Measurements of the Diffuse Astrophysical Neutrino Flux
本文总结了IceCube对弥散天体物理中微子通量味组成的测量,通过两种方法(双级联识别和机器学习选择)识别τ中微子候选体,并在联合拟合和排除零τ假设方面取得更严格约束和最高显著性。
2023-08-29 astro-ph.HE
A Catalog of Astrophysical Neutrino Candidates for IceCube
多信使天体物理学将能够发现新的天体物理学中微子源,并提供有关驱动这些物体的机制的信息。我们提出了一个天体物理中微子候选者的在线目录。每当公开可用的单个高能中微子事件从各种分析中多次发布时,目录记录了所有这些变化并突出了最佳信息。IceCube所有产生天体物理候选人的研究都将被纳入我们的目录。这些搜索产生的所有信息,如时间,类型,方向,中微子能量和信号将包含在目录中。多信使天体物理学社区将能够选择具有某些特征的中微子,例如在十亿分之一范围内,可视化所选中微子的数据,并最终以其首选形式下载数据以进行进一步研究。
2019-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Resonant Neutrino Self-Interactions
如果中微子具有自相互作用,这将导致天体物理中微子和宇宙中微子之间的散射。先前的工作提出在天体物理中微子光谱中寻找可能产生的共振特征,以寻求中微子自相互作用,其可以是中微子味空间中的对角或耦合不同的中微子味。天体物理光谱的计算涉及到一个蒙特卡罗模拟或计算密集型的积分-偏微分方程的数值积分。因此,只有有限的区域的中微子自相互作用参数空间已被探索,只有味对角自相互作用已被考虑。在这里,我们提出了一个完整的解析形式的天体物理中微子光谱的任意中微子数和任意的自耦合矩阵,准确地获得共振的可观测中微子光谱的特征。所得结果可用于漫超新星中微子背景和高能天体物理中微子源光谱的计算。我们用几个例子来说明。
2020-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for Astrophysical Tau Neutrinos with IceCube
高能(TeV-PeV)宇宙中微子预计将产生于极高能的天体物理源,如活动星系核。南极冰立方中微子观测站最近探测到一个弥漫的天体物理中微子流。虽然通量与存在的所有类型的中微子一致,但通量中的τ中微子的识别尚未发生。虽然τ中微子的产生被认为在源头很低,但由于天文距离上的平均中微子振荡,预计地球上也会有同等比例的中微子。在几百TeV以上,τ中微子在冰立方中变得可分辨,宇宙射线诱导的大气中微子的背景可以忽略不计。在观测到的通量中识别τ中微子对于精确测量其味道含量至关重要,这可以用来测试极长基线上的基本中微子性质,并可能揭示标准模型之外的新物理学。本文介绍了利用冰立方三年的观测数据对τ中微子的分析方法和结果。
2017-02-17 astro-ph.HE hep-ex
Inferring the flavor of high-energy astrophysical neutrinos at their sources
高能天体物理中微子的来源和产生机制在很大程度上是未知的。一个有希望的进展机会在于中微子风味成分的研究,即,中微子流中每种味道的比例,这反映了源头的物理条件。为了抓住它,我们介绍了贝叶斯方法,推断的味道组成的中微子源的基础上在地球上测量的味道组成。我们发现,目前的数据从冰立方中微子望远镜有利于中微子生产通过衰变的高能π介子和排除生产通过中子的衰变。在未来,风味成分和混合参数的改进测量可能会挑选出具有高度意义的生产机制。
2019-06-21 astro-ph.HE
Bounds on secret neutrino interactions from high-energy astrophysical neutrinos
中微子提供了一个超越标准模型的物理学窗口。特别是,具有TeV-PeV能量的高能天体物理中微子可能提供新的“秘密”中微子-中微子相互作用的证据,这种相互作用比普通的弱相互作用更强。高能中微子在宇宙学距离上的传播过程中,可以通过秘密的相互作用与宇宙中微子背景相互作用,在它们观测到的能量分布中发展出特征性的能量依赖特征。这是第一次,我们寻找秘密中微子相互作用的签名在高能量天体物理中微子的扩散通量,使用6年的公开可用的冰立方高能量启动事件(HESE)。我们发现没有显着的证据秘密中微子相互作用,但竞争力的上限上的耦合强度的新介质,通过它们发生,在1-100兆电子伏的介质质量范围内。
2020-06-02 astro-ph.HE hep-ph
On the relation between the astrophysical neutrino fluxes and the cosmic ray fluxes
高能天体物理中微子和宇宙线通量之间的关系得到一些概括,考虑到目前的结果宇宙线的光谱和成分,以及更现实的建模的银河系和河外宇宙线成分下降到PeV的能量。结果发现,由冰立方测量的中微子通量的水平可以是一致的源,薄逃逸质子。这也可以使更重的原子核更容易从源中发射出来,而不会经历过度的衰变过程。
2021-08-05 astro-ph.HE
Flavor Transition Mechanisms of Propagating Astrophysical Neutrinos -A Model Independent Parametrization
未来中微子望远镜的重要目标之一是识别天体物理中微子的味道,从而确定味道比。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们提出了一个模型独立的参数化描述上述风味过渡。几个口味过渡模型来测试我们的参数化。通过我们的参数化的味道转换机制的观测测试进行了讨论。
2010-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Measuring the Astrophysical Galactic Plane Neutrino Flux and Searching for Galactic PeVatrons using the IceCube Multi-Flavor Astrophysical Neutrino Sample
本研究利用IceCube 12.3年全味中微子样本ICEMAN测量银道面中微子通量,并通过模板法和点源法搜寻银河系PeVatron,以探究宇宙射线加速机制。
2025-09-08 astro-ph.HE
The origin of high-energy astrophysical neutrinos: new results and prospects
本文综述了高能天体物理中微子起源的最新进展,包括Baikal-GVD确认弥散通量、银河系中微子发现及耀变体起源证据,作为先前综述的补充。
2023-11-01 astro-ph.HE
Interpretation of astrophysical neutrinos observed by IceCube experiment by setting Galactic and extra-Galactic spectral components
最后一个IceCube目录的高能量启动事件(HESE)获得的寿命为1347天,包括54个中微子事件平均分布在三个家庭之间,能量在25 TeV和几个PeV之间。考虑到这些中微子的均匀味道分布(1:1:1)和光谱特征,IceCube合作组织声称这些事件的天体物理起源超过$5σ$。引用的事件的空间分布并没有显示出与已知天体物理加速器的明确相关性,这使得银河系和银河系外起源的解释都没有定论。在这里,我们计算的中微子扩散发射的基础上,最近提出的唯象模型,其特征在于径向依赖的宇宙射线(CR)的传输特性。我们表明,IceCube实验测量的天体物理谱可以很好地解释添加到弥漫的银河系中微子通量(获得与这个新的模型)的银河系外的组件来自天体物理μ介子中微子重建在北半球。预期的天体物理中微子通量和冰立方数据之间的一个很好的协议被发现为全天空以及银河平面区域。
2016-04-20 astro-ph.HE
Astrophysical point source search with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES中微子望远镜安装在地中海2.5公里深处,由885个光电倍增管组成的三维阵列排列在12个探测器线上。主要目标是探测来自地外的高能中微子。相对论性μ介子出现在探测器周围的带电μ介子中微子相互作用产生一个锥的切伦科夫光,允许重建原来的中微子方向。该合作已经实施了不同的方法来搜索自2007年以来收集的数据中的中微子点源。用这些方法获得的结果以及望远镜的灵敏度。
2012-04-26 astro-ph.HE
Sensitivity of IceCube-Gen2 to measure flavor composition of Astrophysical neutrinos
研究IceCube-Gen2探测器对天体物理中微子味道组成的灵敏度,利用模拟HESE数据及高性能传感器,预期10年内约束味道比例。
2023-08-29 astro-ph.HE
Realtime Follow-up of Astrophysical Transients with the IceCube Neutrino Observatory
实时分析是必要的,以确定高能中微子的来源。作为一个具有4 $π$球面度视场和接近100%占空比的天文台,冰立方中微子天文台是研究瞬变的独特设施。2016年,IceCube建立了一个管道,使用低延迟数据快速响应多信使观测社区感兴趣的天体物理事件。在这里,我们描述了这个管道,并总结了自2016年以来进行的所有分析的结果。我们不仅专注于那些分析,其中进行了响应使用其他信使,如光子和引力波确定的瞬变,但也对这个管道可以用来约束人口的天体物理中微子瞬变的后续高能量中微子警报。
2021-07-20 astro-ph.HE
Astrophysical consequences of the OPERA superluminal neutrino
本文对OPERA最近关于μ子中微子表观临界速度的结果作了简单的讨论。我们特别指出了一些可能的一致性问题,这样的解释的OPERA数据方面建立良好的天体物理观测。
2011-09-29 astro-ph.HE hep-ph physics.gen-ph
Astrophysical neutrinos: theory
在多信使天文学时代,中微子是最重要的天文信使之一,由于它们的相互作用性质。在这些课中,我简要地回顾了天体物理中微子理论的主要问题。
2019-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the models of the origin of high-energy astrophysical neutrinos
冰立方实验已经可靠地证实了能量在几十TeV或更高的天体物理中微子的存在; ANTARES和Baikal-GVD设施正在首次证实这一发现。观测结果与实验开始前的预期并不完全一致。这些中微子的起源还没有最终确定,几十年来流行的简单理论模型无法解释所有的观测数据。本文综述了高能中微子的实验结果,重点是那些重要的约束理论模型,讨论了各种方案的起源高能中微子和简要列出其潜在的天体物理源的particualr类。它表明,观测数据可以解释,如果天体物理中微子流量包括河外源的贡献,占主导地位的最高能量,和银河系的组成部分,显着的中微子能量<~100 TeV。还讨论了其他可能的情况。
2021-12-17 astro-ph.HE
Probing Neutrino Flavor Transition Mechanism with Ultra High Energy Astrophysical Neutrinos
超高能天体物理中微子的观测和鉴别已被提议用于未来的中微子望远镜。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们的模型无关的参数化的味道过渡机制进行了很好的分类。在我们的模型无关参数化框架下,我们发现一个新的参数R= ε_e/(ε_μ + ε_τ)可以直接探测味跃迁,而不需要v_μ-v_τ对称性的假设。一些口味过渡模型来测试我们的参数化与这个新的观察。通过我们的模型无关的参数化,讨论了新的可观察性对味转换机制的观察约束。
2013-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical interpretation of small-scale neutrino angular correlation searches with IceCube
冰立方中微子天文台发现了一个弥漫的各种各样的高能天体物理中微子流。然而,相应的天体物理学来源尚未确定。到目前为止,冰立方或其他仪器都没有观测到显著的点源,也没有观测到事件方向的显著角相关性。我们提出了一种新的方法来解释的角度相关性的非观测在一般天体物理场景中的点源的强度和数量的排除。此外,考虑到冰立方对扩散高能中微子通量的测量,我们限制了这些源的存在。我们将该方法应用于两种类型的天体物理动机的源计数分布:第一种类型是通过考虑活动星系的共同运动密度的宇宙学演化而获得的,而第二种类型是直接来自费米-LAT观测到的伽马射线源计数分布。因此,我们约束这两种类型的源计数分布的可能的参数空间。
2016-07-02 astro-ph.HE
Neutrino emission upper limits with maximum likelihood estimators for joint astrophysical neutrino searches with large sky localizations
自引力波观测时代开始以来,还没有发现高能中微子和引力波事件的联合观测,这些未探测事件可以用来确定单个或一组引力波事件的中微子发射性质的上限。虽然在以往的高能中微子和引力波事件联合搜索中已经找到了上限,但缺乏一致的计算方法。本文所要解决的问题是找到那些局限于天空中的中微子探测器的灵敏度变化显着,也可以发射中微子,如引力波检测不良的天体物理事件的限制。在这里,我们描述的方法分配限制预期中微子计数,排放通量和各向同性等效排放的基础上极大似然估计。然后,我们应用所描述的方法从aLIGO的第一次观测运行(O1)的三个GW检测,并找到他们的上限。
2020-05-07 astro-ph.HE
Unitarity Bounds of Astrophysical Neutrinos
在中微子望远镜上观测到的天体物理中微子的味成分通过振荡平均味跃迁与其源的初始成分有关。如果中微子味态的时间演化是幺正的,那么中微子改变味态的概率完全取决于与中微子味态和传播本征态相关的幺正混合矩阵。在本文中,我们得到的TeV-PeV天体物理中微子的味成分的基础上的幺正性约束的一般界限。这些边界是有用的研究的高能量中微子的味道组成,其中能量依赖的非标准的味道混合可以占主导地位的标准混合中观察到的加速器,反应堆,和大气中微子振荡。
2018-12-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Non-standard interaction effects on astrophysical neutrino fluxes
我们研究了中微子望远镜在高能中微子产生和探测中的新物理效应。通过分析风味比α_μ/α_τ和α_μ/(α_τ+ α_e),我们发现标准模型对它们的预测可以被新的物理效应合理地改变。
2009-01-14 astro-ph.HE hep-ph
Identifying multiwavelength counterparts to astrophysical neutrino events
本研究提出一种自动化工具,利用Fermi-LAT数据识别天体物理中微子事件的多波段对应体,以支持地基与天基天文台迅速后续观测并精确定位中微子源。
2023-09-12 astro-ph.HE
Spin rotation of neutrinos produced by compact magnetized astrophysical objects
我们研究了中微子从具有强磁场的致密天体(如磁星)中的传播。在一个现实的三味模型中,中微子自旋旋转和振荡都被考虑在内。我们求解了中微子在物体附近磁场中的演化方程,得到了所有可能的自旋-味道跃迁几率。假设中微子是在恒星内部产生的,处于具有电子味的左手状态,我们使用这些自旋味跃迁概率来估计中微子的分数,这些中微子在传播到地球的过程中改变了它们的螺旋度,从而变得不可观测。利用磁星与偶极磁场的模型,我们证明了来自这类天体的左手和右手中微子流的各向异性。
2020-12-07 astro-ph.HE hep-ph
Measurement of the Diffuse Astrophysical Muon-Neutrino Spectrum with Ten Years of IceCube Data
冰立方中微子天文台在几个探测通道中测量了高能天体物理中微子的通量。的能谱拟合为不间断的幂律,但不同的最佳拟合参数,在不同的分析,涵盖不同的能量范围之间的几个TeV到10 PeV。在这里,我们提出了一个更新的分析,通过从北半球的μ介子中微子。它被扩展到近十年的数据和改进的处理系统的不确定性对大气通量的实施。假设能量谱为幂律,则更新后的天体物理通量最佳拟合参数为$Φ_{astro}=1.44$和$γ_{astro}=2.28$。我们将介绍光谱拟合的结果,并讨论测量的通量与其他IceCube结果的比较。
2019-08-26 astro-ph.HE
Flavors of Astrophysical Neutrinos with Active-Sterile Mixing
我们重新审视中微子望远镜观测到的高能天体物理中微子的味道组成。假设中微子味态的酉时间演化,在地球上可观察到的味成分通过振荡平均味跃迁与其来源的初始成分有关。在以前的研究中,我们推导出的TeV-PeV的天体物理中微子的味道成分假设三味幺正混合的一般界限。我们将这些界限扩展到活性-无菌中微子混合的情况。我们的界限是分析,仅基于混合的酉性导出,并且不需要对未知的活性无菌混合参数的值进行采样。这些界限适用于任何扩展的活性-无菌中微子混合的情况下,能量依赖的非标准风味混合占主导地位的标准混合中观察到的加速器,反应堆,和大气中微子振荡。
2021-07-14 astro-ph.HE hep-ph
How Unequal Fluxes of High Energy Astrophysical Neutrinos and Antineutrinos can Fake New Physics
甚高能量天体物理学中微子的味道比,可以在地球上用中微子望远镜如冰立方进行研究,可以用来诊断它们在天体物理源的产生机制。中微子和反中微子的味道比例可能完全不同,因为我们不知道它们是如何在天体物理环境中产生的。由于这种不确定性,地球上的中微子和反中微子的味道比例也可能完全不同。尽管如此,一般认为中微子和反中微子的味道比在地球上是相同的,以拟合高能天体物理中微子数据。这是一个合理的假设,因为我们目前拥有的数据统计有限。然而,在未来的拟合必须考虑到这两个部分可能存在的差异,以便能够从中微子部门的新物理学中从源头上解开不同的产生机制。为了加强这一问题,在这项工作中,我们表明,一个错误的假设在地球上的中微子风味比的分布可能确实会导致错误的解释冰立方的结果。
2016-10-19 astro-ph.HE hep-ph
Can astrophysical neutrinos trace the origin of the detected ultra-high energy cosmic rays?
由于天体物理学中微子是在宇宙射线的相互作用中产生的,因此利用中微子的方向相关性来识别宇宙射线的起源是该领域最有趣的可能性之一。为此,特别是超高能宇宙射线(UHECR)是有希望的,因为它们比低能量的宇宙射线更少地被河外和银河磁场偏转。然而,UHECR的光强子相互作用限制了它们的视界,而中微子在宇宙学距离上不相互作用。我们研究的可能性,以寻找各向异性从理论的角度来看,考虑到UHECR视界,磁场偏转,和宇宙学源的演化,通过调查中微子UHECR的相关性。在假设中微子和UHECR都来自同一个源类的情况下,我们证明了中微子多重态的非观测强烈限制了发现中微子-UHECR关联的可能性。
2020-04-09 astro-ph.HE
Contribution of Secondary Neutrinos from Line-of-sight Cosmic Ray Interactions to the IceCube Diffuse Astrophysical Flux
在十年的观测中,IceCube中微子天文台揭示了中微子天空与先前对中微子点源排放的预期存在紧张关系。与强子过程相关的天体可能是中微子的产生场所,在地球上被观测为点源。相反,一个几乎各向同性的天体物理中微子流量被观察到PeV的能量,促使重新评估假设的运输和生产物理。这项工作适用于中微子生产的活动星系核(AGN)和星暴星系的人口三年的公共IceCube点源数据的新的物理解释。具体来说,这些来源产生的宇宙射线(CR)可能会与银河系外的背景光和视线上的气体相互作用,产生次级中微子流。这个模型一起测试了一些典型的通量加权方案,在所有情况下,所有天空通量的贡献被限制到百分比水平的报告冰立方扩散天体物理通量。
2021-06-23 astro-ph.HE hep-ph
From PeV to TeV: Astrophysical Neutrinos with Contained Vertices in 10 years of IceCube Data
本文基于10年IceCube数据扩展了HESE分析,提出MESE样本选择方法,将探测灵敏度降至1 TeV,改进大气背景建模以研究30 TeV超出,并测量宇宙中微子能谱及味比。
2023-07-27 astro-ph.HE
Testing Relativity with High-Energy Astrophysical Neutrinos
最近对高能天体物理中微子的观测可以用来限制从引力的量子理论中出现的对洛伦兹不变性的违反。我们执行阈值和切伦科夫分析,通过约100万至10^{20}的因子改进现有边界。
2013-08-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The TeV Diffuse Cosmic Neutrino Spectrum and the Nature of Astrophysical Neutrino Sources
宇宙中微子的扩散通量已经被冰立方天文台从TeV到PeV能量测量。我们表明,在较低的能量,TeV和子TeV,这种通量的改进表征揭示了重要的信息的性质的天体物理中微子源的模型无关的方式。最重要的是,它可以证实目前的迹象表明,中微子起源于宇宙环境,光学厚度为GeV-TeV $γ$射线。如果在TeV区域观察到更陡甚至不间断的中微子幂律,这一结论将成为必然。在这样的$γ$射线遮蔽源中,不可避免地伴随着宇宙中微子的$γ$射线将级联下降到MeV-GeV的能量。伴随宇宙中微子的级联$γ$射线通量不应超过观测到的扩散$γ$射线背景,这一要求限制了源中辐射场的峰值能量和密度。我们的计算灵感来自于现有的数据表明,一小部分的观测到的扩散MeV-GeV的$γ$ -射线背景可能是由中微子源与强辐射场,掩盖了高能$γ$ -射线发射伴随中微子。
2022-05-07 astro-ph.HE
Neutrino oscillations in gravitational fields and astrophysical applications
研究了中微子在各种引力场中的传播和振荡。首先,我们考虑中微子散射的黑洞帐户的中微子自旋进动。然后,我们研究了味中微子在随机引力波中的演化。所获得的结果被认为是天体物理学的应用。
2022-07-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing decay of astrophysical neutrinos with incomplete information
中微子混合并具有质量差异,因此必须发生从一个到另一个的衰变。但有多快?基于太阳和大气中微子,对非辐射衰变的最佳直接限制是弱的,$τ\gtrsim 10^{-3}$ s($m$ /eV)或更差。利用来自遥远天体物理源的中微子,最终将获得灵敏度大大提高的$τ\sim 10^3$ s($m$ /eV),但中微子性质、源性质和探测方面的巨大不确定性还不允许这样做。然而,现在有一条前进的道路。我们表明,冰立方扩散中微子测量,辅以预期在短期内的改进,可以增加灵敏度$τ\sim 10$ s($m$ /eV)的所有中微子质量本征态。我们为必要的分析提供了路线图,并展示了如何管理许多不确定性。如果设定限制,这将明确排除中微子衰变影响太阳,大气或地球中微子实验的长期考虑的可能性。
2017-01-26 astro-ph.HE
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
Characterizing the Astrophysical Neutrino Flux Using Contained and Uncontained Cascade Events
本研究基于神经网络筛选IceCube的包含型与非包含型级联事件,有效面积较原有方法提升约3倍,结合系统误差改进与更新的大气中微子本底模型,以厘清1 TeV到100 PeV能段天体物理中微子能谱偏离单一幂律的特征。
2025-07-29 astro-ph.HE
TAMBO: A Novel Neutrino Telescope for High-Energy Astrophysical Neutrino Detection
Harvard University(哈佛大学)
TAMBO利用深谷几何结构在1-1000 PeV能区实现前所未有的信噪比,用于探测天体物理中微子点源并绘制弥散和点源发射图。
2026-06-11 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Towards Understanding Astrophysical Effects of Nuclear Symmetry Energy
确定致密丰中子核物质的物态方程是核物理和天体物理的共同目标。除了可能的相变,核对称性的密度依赖性\esym是丰中子核子物质状态方程中最不确定的部分,特别是在超饱和密度下。近年来,利用各种微观核多体理论和唯象模型,在预测对称能和理解为什么对称能仍然很不确定方面取得了很大进展。与此同时,在地球核实验室和天体物理观测站的对称能探测方面也取得了重大进展。鉴于GW170817事件以及正在进行或计划进行的核实验和天体物理观测探测致密富中子物质的状态方程,我们回顾了最近的进展,并确定了新的挑战,我们对几个选定的主题了解核对称能量的天体物理效应至关重要。
2019-05-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Multiwavelength and Multimessenger Observations of Blazars and Theoretical Modeling: Blazars as Astrophysical Neutrino Sources
这篇文章回顾了在南极冰立方中微子探测器探测到的极高能中微子中,至少有一些可能是耀变体的潜在来源。本文综述了中微子产生的基本物理条件和中微子-耀变体协的物理约束。将更详细地讨论可能的关联的几个个别情况。本文强调指出,由于在有效产生中微子的耀变体中存在$γγ$不透明度的限制,X射线-软$γ$射线活动与甚高能中微子产生之间的联系比中微子与高能/甚高能$γ$射线活动之间的联系更为自然。
2022-04-26 astro-ph.HE
Prospects for Neutrino-Antineutrino Transformation in Astrophysical Environments
我们研究了新导出的中微子自旋相干性是否能导致大尺度相干中微子-反中微子转换。在线性分析中,我们发现这种转变在很大程度上被抑制,但非线性反馈可以增强这种转变,我们指出,在核塌缩超新星和双星中子星合并中,有利于这种反馈的条件可能存在。
2014-06-25 astro-ph.HE hep-ph
Search for extragalactic astrophysical counterparts of IceCube neutrino events
IceCube中微子天文台探测到54个甚高能(VHE)中微子,揭开了多信使天文学的新篇章。然而,由于在测量中微子的方向上存在很大的误差,导致很难确定它们的天体物理来源。利用Swift-BAT、3LAC和TeV-Cat等X射线和γ射线源表对冰立方中微子事件与河外候选源进行了交叉相关研究。我们使用不变统计和蒙特卡罗模拟来评估任何相关性的统计意义。
2016-02-11 astro-ph.HE
Astrophysical Reaction Rates as a Challenge for Nuclear Reaction Theory
介绍了恒星核反应的有关能量范围。讨论了低能复合反应和直接反应。恒星的修改的截面。实验的影响进行了概述。
2010-05-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Searching for VHE gamma-ray emission associated with IceCube astrophysical neutrinos using FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
冰立方探测到高能中微子的天体物理通量是寻找宇宙射线起源的一个重要步骤,因为这种发射预计起源于宇宙射线加速器内或附近发生的强子相互作用。到目前为止,在冰立方的数据中还没有发现中微子点源,或者与已知天体的显著相关性,可以揭示中微子发射点的位置。中微子发射的强子相互作用也会导致中性π介子衰变产生高能伽马射线。因此,寻找中微子源可以通过研究中微子事件和甚高能(VHE,E > 100 GeV)伽马射线之间的空间和时间相关性来进行。我们报告了使用FACT,H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS成像大气切伦科夫望远镜(IACT)。到目前为止,还没有发现与中微子事件对应的稳定的伽马射线。最后,我们概述了最近的计划,及时IACT观测实时冰立方中微子事件的位置。
2017-08-29 astro-ph.HE
Electromagnetic neutrino: The basic processes and astrophysical probes
在简要介绍中微子的电磁性质之后,讨论了天体物理中中微子电磁相互作用的主要过程以及相应的粒子毫荷数和有效磁矩的限制。
2021-10-31 astro-ph.HE hep-ph