Could TDE outflows produce the PeV neutrino events?
观测到一个潮汐破裂事件（TDE）AT 2019 dsg与一个PeV中微子事件IceCube-191001 A相关联，比光学爆发滞后半年。已知TDE可产生超快流出。如果TDE发生在多云的环境中，流出云的相互作用可能会形成冲击波，产生加速质子，从而从云中的强子相互作用延迟中微子。在这里，我们调查的中微子生产AT 2019 dsg通过检查TDE流出云相互作用模型。我们发现，对于速度为0.07 c、动力学亮度为$10^{45}\rm erg\ s^{-1}$的流出物，质子可能会被弓激波加速到$\sim$ 60 PeV，并通过与云的相互作用产生PeV中微子。在这个模型中预测的中微子数依赖于模型参数的不确定性，为了与观测结果相匹配，一些具有挑战性的参数值已经被涉及。对于硬质子指数$Γ=1.5$，PeV中微子事件数可以是$\sim 4\times10^{-3}$。
2022-06-09 astro-ph.HE
PeV photon and neutrino flares from galactic gamma-ray binaries
从射电到TeV的γ射线探测到了短周期双星的高能辐射，其中包含一颗大质量恒星和一颗致密的相对论伴星。我们在这里表明，PeV制度质子可以有效地加速在这些系统中的相对论性流出的紧凑对象与恒星风的碰撞区域。蒙特卡罗模型中的加速质子谱在PeV区有一个向上的转折，可以提供恒星辐射场中光介子过程产生的亚PeV光子和中微子的硬谱。最近报道的一个可能的亚PeV伽玛射线耀斑与高能中微子的重合可以理解在这个模型的框架。伽马射线双星可能对探测到的高能中微子通量的银河系成分有很大贡献。
2021-10-21 astro-ph.HE
Galactic cosmic ray propagation: sub-PeV diffuse gamma-ray and neutrino emission
西藏ASgamma实验刚刚报告了他们对银河系盘的亚PeV弥散伽马射线发射的测量，最高能量可达957 TeV。这些伽马射线很可能是宇宙射线与银河系星际气体相互作用的强子起源。这项测量为银河系宇宙射线可以被加速到PeV能量以上的假设提供了直接的证据。本文试图用宇宙射线扩散传播模型来解释亚PeV扩散γ射线谱。我们发现，有一个紧张之间的sub-PeV扩散伽马射线和本地宇宙线谱。为了描述亚PeV扩散γ射线通量，通常需要比膝区测量更大的局部宇宙射线通量。我们进一步从宇宙线传播模型计算了PeV中微子流。即使所有这些亚PeV扩散伽马射线都来自传播，银河中微子也只占观测到的通量的不到15%，其中大部分仍然来自河外源。
2021-04-08 astro-ph.HE
Searching for Sources of High Energy Neutrinos from Magnetars with IceCube
磁星是一种中子星，其磁场强度在$10^{13}$到$10^{15}$ G的量级。具有相反方向的磁场和自旋矩的年轻磁星可能会从它们的极冠发射高能（HE）中微子，因为它们可能能够将宇宙射线加速到光介子阈值以上（Zhang et al. 2003）。软伽马射线中继器（磁星的一个子类）的巨大耀斑也可能产生HE中微子，因此来自这类的HE中微子通量是可能检测到的（Ioka等人，2005）。在这里，我们提出了计划，以寻找中微子发射的磁星列在麦吉尔在线磁星目录使用10年的良好重建的IceCube μ子中微子事件周围磁星的方向寻找显着的集群。IceCube是一个位于南极的立方千米中微子观测站，在过去的十年里一直在全面运作。
2021-07-17 astro-ph.HE
Origin of Galactic sub-PeV diffuse gamma-ray emission: Constraints from high-energy neutrino observations
最近，西藏大气簇射阵列和μ子探测器阵列（西藏AS+MD阵列）在银盘中发现了含$0.1\,{\rm PeV}<E_γ<1\,\rm PeV$的弥散γ射线。虽然测得的子PeV通量可能是兼容的强子起源在传统的银河宇宙线传播模型，我们发现，它是在可能的紧张局势与非检测银河中微子发射的冰立方中微子望远镜。我们进一步发现，存在一个额外的宇宙线成分的相对硬的频谱，这可能是有关的天鹅座茧区和其他PeV宇宙射线源在银河系盘，将缓解紧张。这种情况意味着在天鹅座地区存在一个极端的加速器，无论是质子或电子超过PeV，并预测天鹅座茧的伽马射线光谱的延续高达1 PeV，可能硬化超过$\sim 30-100\,$ TeV。
2021-06-01 astro-ph.HE
Newly born extragalactic millisecond pulsars as efficient emitters of PeV neutrinos
在2010 - 2017年期间，在冰立方实验中检测到的宇宙起源PeV中微子的扩散通量的来源仍然不明。一个人口的河外新生的快速自旋中微子作为可能的候选人产生PeV的能量标度的中微子进行了调查。采用两步粒子加速机制将恒星旋转产生的能量传递给高能电子。电子可能会被提升到$\approx 0.01$ EeV能量或更高，当这些电子与加速区中的低能正电子和软辐射相互作用时，会产生超高能（UHE）中微子和伽马射线。理论推导的河外扩散μ介子中微子通量在能量范围[1-10] PeV被发现符合冰立方水平，如果只有一小部分（$η_{k} \approx 0.31\%$）的总辐射光度的恒星转移到能源PeV中微子。利用上述宇宙线电子载荷参数$η_{k}$的值，可以从该模型预测来自软辐射场中的UHE电子的逆康普顿散射的漫射伽马射线通量。
2021-11-08 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from GRB blastwave in IceCube and future neutrino telescopes
超高能宇宙射线（UHECR）在伽马射线暴（GRB）冲击波中被加速后，与长寿命的GRB余辉光子相互作用，有望产生PeV-EeV中微子。这些中微子通量的详细光谱和时间特性取决于GRB爆炸波演化方案，但可以持续数天至数年的时间尺度，而与即时伽马射线发射同时发生的“爆发”中微子通量的时间尺度为数秒至数分钟，并且IceCube将其限制在$\sim$ 50 TeV-2 PeV范围内。我们计算预期的中微子事件在冰立方PeV-EeV范围内的爆炸波的长持续时间的GRB，无论是扩散通量和个别GRB在附近的宇宙。我们表明，冰立方将能够检测到弥漫的伽玛暴爆炸波中微子通量5年后的操作，并将能够区分它从宇宙成因的中微子通量所产生的GZK过程的情况下，UHECR是重核。我们还表明，EeV中微子从一个单独的GRB的冲击波可以检测到长期监测的未来高能量扩展的IceCube红移高达$z\sim 0.5$。
2015-01-18 astro-ph.HE
Spectral Decline of PeV Neutrinos from Starburst Galaxies
星暴星系代表了冰立方最近发现的宇宙高能中微子流最合理的起源之一。在$\sim$ PeV的能量下，来自星暴星系的中微子流预计会由于宇宙射线逃逸星系而表现出特征性的光谱突变。我们研究的“涂抹”这个光谱突破人口的星爆星系具有不同的属性。我们把银河分销公司并入w.r.t.恒星形成率和红移。我们的研究结果（i）显示特征光谱软化冰立方的能带;（ii）解决矛盾的观测软中微子光谱和扩散伽马射线通量观测费米-LAT;（iii）约束的性质的磁场在星暴星系。
2015-09-20 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
Search for high-energy neutrinos from magnetars with IceCube
本研究利用IceCube中微子天文台14年的缪子中微子候选事件数据，对McGill目录及三颗新发现磁星方向的高能中微子发射进行了时间积分搜索，以检验磁星通过强子过程发射中微子的理论预测。
2023-07-28 astro-ph.HE
Star-forming galaxies as the origin of the IceCube PeV neutrinos
恒星形成星系，由于它们的恒星形成率高，因此其中有大量的超新星遗迹，是巨大的宇宙射线（CR）库。这些CR与星系中的气体碰撞，并通过$pp$碰撞产生高能中微子。在本文中，我们计算中微子的生产效率在恒星形成的星系考虑现实的星系性质，如气体密度和星系风的恒星形成的星系。为了计算中微子累积通量，我们使用了最近由{ \em Herschel} PEP/HerMES巡天获得的恒星形成星系的红外光度函数。假设恒星形成星系中的超新星遗迹或超新星遗迹可以将质子加速到EeV能量，那么在恒星形成星系中产生PeV中微子的CR的强度可以用观测到的EeV的CR通量（{1\，EeV = $10^{18}\,$ eV}）进行归一化。我们的计算表明，在合理假设星系中的CR约束时间的情况下，恒星形成星系中CR产生的累积中微子辐射可以解释亚PeV/PeV中微子的通量和光谱。
2015-03-23 astro-ph.HE
Search for spatial coincidence between magnetars and IceCube detected neutrinos
South Dakota School of Mines and Technology（南达科他矿业理工学院）；IIT Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
研究通过IceCube探测到的高能中微子与37个磁星（含6个银河外源）的空间重合搜索，采用无分箱最大似然法分析，未发现显著关联，结论为已知磁星不贡献IceCube观测到的弥漫中微子通量。
2026-03-25 astro-ph.HE
GeV - PeV Neutrino Production and Oscillation in hidden jets from GRBs
长伽马射线暴已被广泛地联系到坍缩的大质量恒星的Bracksar模型的框架。核塌缩超新星中等相对论性喷流的内激波可以产生高能中微子和光子。虽然光子很难逃逸，但高能中微子可能是喷流隐藏时的唯一特征。我们表明，使用适当的参数，在GeV-PeV范围内的高能中微子可以产生在隐藏的喷流内的Eurasar，从而表明这些对象是候选人产生中微子的能量在1 - 10 PeV之间，与冰立方观测。另一方面，由于物质效应，高能中微子在离开恒星之前可能会从一种味道共振振荡到另一种味道。利用两个（太阳，大气和加速器参数）和三个中微子混合，我们研究了这些中微子的共振振荡的可能性产生的内部冲击。此外，我们还计算了物质在沿着喷流（离开恒星之前）的不同距离处以及之后在真空中、在通往地球的路径上发生中微子振荡的概率。最后，估计了地球上的中微子味比。
2013-10-26 astro-ph.HE
TeV-PeV Neutrino Oscillation of Low-luminosity Gamma-ray Bursts
有迹象表明，长持续时间的伽马射线暴（GRB）起源于大质量恒星的核心坍缩。在射流穿透包层的过程中，在射流头部形成的反向激波可以产生高能中微子。低光度GRB（LL-GRB）可能是$\sim {\rm PeV}$以下高能中微子前体的候选者。在离开母体前，这些高能中微子必须在包层中随物质效应从一种味道振荡到另一种味道。在幂律恒星包层密度剖面为$ρ\propto r^{-α}$且密度分布指数为$α$的假设下，研究了${\rm TeV-PeV}$中微子振荡的性质。我们发现这些中微子违反了绝热转换，因此我们对能级交叉效应做了一定的标定。对于不同的能量，在不同的半径下，都达到了共振条件。我们注意到${\rm PeV}$中微子在物质中的有效混合角接近于零，所以对于${\rm PeV}$中微子，从一种味道到另一种味道的跃迁几率几乎是不变的。绘制了${\rm TeV-PeV}$中微子从诞生地到母体表面的跃迁几率与能量的关系曲线。在给定初始味比$ϕ_{ν_e}^0:ϕ_{ν_μ}^0:ϕ_{ν_τ}^0=1:2:0$的情况下，绘制了中微子在包层内时味比随能量和距离的变化曲线，并进一步得到了中微子到达地球时的味比。对于${\rm PeV}$中微子，其比例始终是地球上的$ϕ_{ν_e}:ϕ_{ν_μ}:ϕ_{ν_τ}\simeq0.30:0.37:0.33$。此外，我们还讨论了风味比与能量和$α$的关系，得到…
2015-04-07 astro-ph.HE
Constraints on cosmic ray loading and PeV neutrino production in blazars
冰立方探测到了PeV中微子的累积通量，其来源不明。耀变体是一种具有相对论喷流指向我们的活动星系核，是一种长时间存在的高能中微子源。中微子的产生很大程度上取决于耀变体喷流的宇宙射线能量，这在很大程度上是未知的。最近的零结果在堆叠搜索的几个耀变体样品的中微子冰立方把这些耀变体的中微子通量的上限。本文计算了Fermi-LAT blazar的宇宙线功率和PeV中微子通量，发现已知blazar源的上限对blazar喷流的宇宙线负载因子有严格的限制（即，宇宙射线与耀变体喷流的热辐射亮度之比）、$ξ_{\rm cr}\la(2-10)ζ^{-1}$（$ζ\la1$是宇宙射线传播到耀变体宽线区域时剩余的能量部分），以及全天耀变体贡献的累积PeV中微子通量是冰立方探测到的通量的一部分$\la(10-50)\%$。
2017-02-27 astro-ph.HE
Study of PeV neutrinos around dwarf galaxies near giant lobes of Centaurus A
最近发现的PeV中微子的起源是一个未解决的问题。在这项工作中，我们考虑了强子方案产生PeV中微子的巨瓣半人马座A周围的区域。虽然超高能宇宙射线（UHECR）被加速并被巨瓣限制，但它们可以逃逸，然后注入巨瓣附近的星系提供限制它们的条件的群间介质。UHECR与低能光子和质子相互作用，产生高能光子和中微子。我们发现，IC35事件既不能产生于半人马座A的巨大裂片内部，也不能产生于靠近裂片的星系。
2019-06-13 astro-ph.HE
Neutrino emission from FRB-emitting magnetars
银河系磁星SGR 1935+2154的硬X射线爆发伴随着明亮的射电暴（以下简称FRB 200428），这表明磁星可以产生FRB。我们研究可能的中微子发射从FRB发射磁星发展一个一般的理论框架。我们考虑三个不同的网站的质子加速和中微子发射，即在磁层内，在当前片区域以外的光柱，并在相对论冲击远离磁层。质子和π介子的不同冷却过程被认为是在每种情况下计算中微子发射抑制因子。我们发现中微子辐射的通量随着磁星半径的增加而减小，这是由于目标光子数密度的减小。我们计算了FRB 200428及其相关X射线爆发的中微子通量。最乐观的情况下，磁层质子加速的通量仍然比冰立方的灵敏度低$\sim4$个数量级。我们还估计了宇宙中所有发射FRB的磁星的漫射中微子背景。磁星在FRB发射阶段的总中微子通量是一个可以忽略不计的部分，即使在最乐观的中微子发射磁层的情况下观察到的扩散发射。然而，如果假设更多的没有FRB关联的X射线爆发也可以产生具有类似机制的中微子，磁星可以贡献高达$10^{-8} \ {\rm GeV \ s^{-1} \ sr^{-1} \ cm^{-2}}$的扩散中微子背景通量，其范围从GeV到多TeV。
2022-01-06 astro-ph.HE
PeV Neutrinos from Ultra-High-Energy Cosmic Rays
我们研究了IceCube最近探测到的TeV-PeV中微子事件可能起源于河外超高能宇宙线与宇宙微波背景或紫外/光学/红外背景的相互作用。这是通过模拟宇宙射线从其源到观测者的传播来实现的，包括次级中微子和伽马射线的产生和传播。为此，我们使用公开可用的模拟包CRPropa 2.0。我们发现，在这里考虑的所有情况下，模拟的中微子通量水平仍然低于IceCube事件所指示的通量水平至少一个数量级，从而表明它是很难解释的宇宙成因中微子通量方面的IceCube事件。
2014-07-24 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrinos from gamma-ray bursts
IceCube合作最近报告了在1-10 PeV能量范围内可能探测到两个级联中微子事件。我们研究的可能性，这些PeV中微子产生的伽马射线暴（GRBs），特别注意的贡献，逃避检测，由于其低光子通量的未触发的GRBs。基于伽玛暴的光度函数、速率分布和光谱特性，利用蒙特卡罗模拟，我们生成了一个能同时再现Fermi/GBM伽玛暴观测到的注量分布的伽玛暴样品和一个伴随的未触发伽玛暴样品。在标准的内激波假设下，计算了单个伽玛暴的中微子通量，从而得到了整个样品的累积通量。我们发现未触发的伽玛暴产生的PeV能量的中微子流比触发的伽玛暴产生的中微子流高2倍左右。考虑到冰立方对触发伽玛暴中微子通量的现有限制，我们发现触发和未触发伽玛暴的总通量最多可以达到~10^-9 GeV cm^-2 s^-1 sr^-1的水平，这不足以解释报道的两个PeV中微子。讨论了低光度伽玛暴对中微子扩散的可能贡献以及伽玛暴的最早期分布。
2013-01-30 astro-ph.HE
Implications of a PeV neutrino spectral cutoff in GRB models
最近河外PeV中微子的发现为宇宙射线加速器的探索打开了一扇新的窗口。观测到的PeV中微子通量接近Waxman-Bahcall上限，这意味着伽马射线暴（GRB）可能是超高能宇宙射线（UHECR）的来源。从GRB-UHECR联系的假设出发，我们用解析估计和数值模拟表明，观测到的中微子可以起源于喷注，这是由于中微子与高能离子相互作用的结果，其含义是：中微子谱在能量$\le 10$ PeV处有一个截止，引起GRB发射和宇宙线加速的耗散发生在离中心引擎$r_{\rm diss} \approx 3 \times 10^{11}-3 \times 10^{13} \ {\rm cm}$的距离处;耗散区的汤姆逊光学深度为$τ_{\rm T} \sim 1$ ;喷流在耗散区以坡印廷通量的形式携带其能量的相当大的一部分，并具有洛伦兹因子$Γ\simeq 100-500$。没有探测到与伽玛暴同时发生的$\sim$ PeV中微子，这表明伽玛暴要么是较差的宇宙加速器，要么是在喷流中较小的光学深度处发生耗散。
2014-08-29 astro-ph.HE
Observational Search for PeV-EeV Tau Neutrino from GRB081203A
我们报告的第一个观测搜索从伽马射线暴（GRB）使用的Ashra光收集器之一的τ中微子。作为一种探测方法，采用了对切伦科夫τ簇射成像的掠地τ中微子技术。我们对雨燕卫星触发GRB 081203 A周围PeV-EeV区的τ中微子注量设定了严格的上限，分别为3780 s（2.83 ~ 1.78小时前）和3780 s（21.2 ~ 22.2小时后）。这一对PeV-EeV τ中微子的首次搜索补充了能量范围和方法学方面的其他实验，并提出了“多粒子天文学”的序幕，精确确定了时间和位置。
2011-06-29 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
TeV to PeV neutrinos from AGN coronae
M.V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）；Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核问题研究所）
本文基于活动星系核冠状层的热吸积盘在紫外-可见光范围内发射，通过蒙特卡洛方法模拟光子-强子相互作用，解释了IceCube观测到的TeV至sub PeV中微子。
2026-05-13 astro-ph.HE
Model-independent Measurement of the Atmospheric Muon Neutrino Energy Spectrum up to 2.5 PeV
南极的冰立方天文台可以测量扩散的中微子通量。特定通量参数化的假设限制了光谱形状的范围。考虑到所记录的数据的统计数据越来越多，模型独立的展开方法可以克服这些限制。在这方面的贡献，一个独立的模型的方法来估计的μ子中微子通量之间的125 GeV和2.5 PeV。为了从探测器采集的数据中提取μ介子中微子，采用了基于机器学习的方法。这产生了一个有效的μ子中微子样品，纯度超过99%。频谱估计的可能性为基础的展开技术，涉及一种新的分仓方案，使用决策树三年的冰立方数据。这项测量提供了多年来在这种能量范围内的第一个与模型无关的μ子中微子谱。
2019-09-11 astro-ph.HE
Hyperaccreting Disks around Neutrons Stars and Magnetars for GRBs: Neutrino Annihilation and Strong Magnetic Fields
通过中微子辐射冷却的中子星或磁星周围的超吸积盘可能是伽玛暴的潜在中心引擎。在吸积率相同的情况下，中子星盘比对应的黑洞能更有效地冷却，产生更高的中微子光度和中微子湮灭光度。中子星表面的边界层也能增加湮灭光度。沿着恒星两极，中微子湮灭可以产生超相对论性喷流。此外，我们还研究了强磁场对磁星周围圆盘的影响。一般来说，较强的磁场会产生较高的盘密度、压力、温度和中微子光度;中微子湮灭机制和提取恒星旋转能量的磁驱动脉冲星风可以共同作用，沿着恒星的磁极产生和馈送更强的超相对论性喷流。
2010-09-08 astro-ph.HE
Measurement of All Flavor PeV Neutrino Flux using Combined Datasets from IceCube
本研究利用 IceCube 基于神经网络的包含与未包含级联事件筛选（有效面积提升约3倍）及更新的大气背景建模，阐明 1 TeV 至 100 PeV 天体物理中微子能谱特征。
2025-08-07 astro-ph.HE
Double pulses and cascades above 2 PeV in IceCube
冰立方合作已经看到了一个意想不到的人口与天体物理起源兼容的高能中微子。我们考虑了两类可以帮助诊断宇宙中微子的事件：双脉冲，这可能使我们能够清楚地区分τ中微子的宇宙成分;沉积能量高于2 PeV的级联，包括格拉肖共振中电子反中微子产生的事件，可用于研究中微子产生机制。我们表明，一半的双脉冲信号是由于中微子光谱区域已经探测冰立方。通过对HESE数据进行归一化，我们发现需要10年以上才能获得90%的概率观察到双脉冲。2 PeV以上的级联为我们提供了一个灵敏的探测中微子光谱的高能量尾部，并有可能观察到，但即使在这种情况下，对源的类型的依赖是温和的。事实上，我们发现pp或p γ机制在2 PeV以上的级联数量上的差异约为25%，在大约50年的数据采集中，可以在2 σ处区分。
2016-01-12 astro-ph.HE
Emergence of a neutrino flux above 5 PeV and implications for ultrahigh energy cosmic rays
本文首次联合拟合冰立方、KM3NeT的中微子数据与Auger的宇宙线数据，验证共同起源假说，发现唯象模型可解释联合数据，且提示存在Auger未可靠探测的额外宇宙线源群体，为超高能宇宙线研究提供新启示。
2025-02-12 astro-ph.HE
Ultrahard spectra of PeV neutrinos from supernovae in compact star clusters
星暴区有许多年轻的大质量恒星和超新星遗迹形成的强大恒星风，是高能宇宙线加速的有利场所。超新星冲击波与来自年轻恒星的致密星团的快风碰撞，使质子加速到远高于孤立SN中扩散冲击波加速的标准极限的能量。在这样的风超新星PeV加速器中，质子光谱很硬，在光谱的高能端有很大的通量，在非弹性核碰撞中产生大量的伽马射线和中微子。我们认为，在银河系Westerlund 1星系团的SN冲击可能会加速质子约40 PeV。一旦加速，这些CR将扩散到周围的稠密云层中，并产生中微子，其通量足以解释冰立方天文台从银河系内部检测到的一部分事件。
2015-09-12 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from gamma-ray blazars due to ultrahigh-energy cosmic-ray propagation
耀变体是宇宙射线加速到高能（$E\gtrsim10^{18}$ eV）的潜在候选者。为了从耀变体中有效地注入宇宙射线，$pγ$与河外背景光（EBL）和宇宙微波背景（CMB）的碰撞可以分别在PeV和EeV能量附近产生中微子谱峰。我们分析了这些中微子的贡献，冰立方中微子天文台测量的扩散背景。利用\textit{Fermi} -LAT 4LAC星表中提供的BL Lac和FSRQ的分布，计算了来自各个红移范围的中微子光度的比例。此外，我们使用光度依赖的密度演化来寻找未分辨耀变体的中微子通量。在我们的模型中得到的结果表明，在几个PeV能量的通量上限的$\approx10\%$可以产生宇宙射线相互作用EBL。同样的相互作用也会产生二次电子和光子，引发电磁级联。由此产生的光子光谱是有限的各向同性扩散$γ$ -射线通量之间测量100 MeV和820 GeV。后者与观测到的$E>10^{16.5}$ eV处的宇宙线通量一起，可以根据最大宇宙线加速能量来约束重子加载因子。
2021-02-09 astro-ph.HE
On the direct correlation between gamma-rays and PeV neutrinos from blazars
我们研究了多信使天体物理学中经常使用的假设，即伽马射线和中微子通量是直接相连的，因为它们被假设为由相同的光强子产生链产生。这项测试的一个有趣的候选源是平谱射电类星体PKS B1424-418，它最近引起了人们对冰立方PeV中微子事件及其爆发阶段之间潜在相关性的关注。我们用自洽辐射模型模拟了多波段光子和中微子的辐射。我们证明，一个简单的强子模型不能充分描述这个源的光谱能量分布，但次主导强子成分的lepto-hadronic模型可以再现多波段的光子光谱观测期间的各个活动阶段的耀变体。因此，最多约0.3个中微子事件可能与爆发相吻合，这意味着轻子贡献在相关能带中占主导地位。我们还证明了中微子事件和爆发相位之间的时间相关性很弱。
2017-06-01 astro-ph.HE
Carpet-2 search for PeV gamma rays associated with IceCube high-energy neutrino events
地毯-2是位于俄罗斯巴克桑谷的一个空气簇射阵列，配备了一个大面积（175平方米）的μ子探测器，这使得从强子中分离初级光子成为可能。本文报道了在Carpet-2卫星3080天的观测数据中，对能量E_γ>1 PeV的与冰立方高能中微子事件有定向联系的初级光子的初步研究结果。
2018-12-17 astro-ph.HE
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
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
Structured jets in BL Lac objects: efficient PeV neutrino factories?
冰立方探测到的高能中微子（0.1 $-$ 1 PeV范围）的起源仍然是一个谜。在这项工作中，我们探讨的可能性，有效的中微子生产可以发生在BL Lac对象的结构射流，其特征在于由一个较慢的层包围的快速内脊。这种情况下已被广泛讨论的BL湖和放射性镓的高能量发射模型的框架。速度结构的相关后果之一是由两个区域的辐射耦合引起的逆康普顿发射的增强。我们表明，通过光介子反应的高能量质子散射放大的软目标光子场的层的中微子输出的脊柱可以发生类似的提升。假设由{ \it Fermi}-LAT数据导出的$γ$ -射线BL Lac的局域密度和宇宙学演化，我们计算了期望的扩散中微子强度，它可以与IceCube数据相匹配，以便合理地选择参数。
2014-08-28 astro-ph.HE
Pinpointing the knee of cosmic rays with diffuse PeV gamma-rays and neutrinos
宇宙线谱中膝的起源是一个尚未解决的基本问题。对于不同的破断位置和膝关节的组成，有各种各样的预测模型。在这项工作中，我们建议使用扩散$γ$ -射线和中微子作为探针来测试这些模型。基于几种典型的组分模型，计算了扩散$γ$射线谱和中微子谱，它们在几十TeV到几PeV的能量范围内表现出不同的截止行为.预期的通量将通过新升级的Tibet-AS $γ$ +MD（μ子探测器）实验以及更敏感的未来项目（如LHAASO和HiSCORE）进行观测。通过比较中微子能谱与冰立方实验的观测结果，我们发现，来自宇宙射线与星际介质相互作用的散射中微子可能不是冰立方事件的主要原因。未来对中微子的测量可能能够识别银河系扩散成分，并进一步阐明宇宙射线的膝盖问题。
2014-10-10 astro-ph.HE
Active galactic nuclei with GeV activities and the PeV neutrino source candidate TXS 0506+056
2017年9月22日，冰立方中微子天文台探测到一个轨道状的极高能量事件（IceCube-170922 A），它在空间上与TXS 0506+056有关，TXS 0506+056是一个红移为$z=0.3365$的类星体。这个源的特征是在这些天里在非常宽的能量范围（从射电到TeV）内活动增加。为了研究耀变体的PeV中微子发射与GeV活动之间的可能联系，我们选取了116个亮源，分析了它们的光变曲线和光谱。我们专注于显示GeV活动的源。在这些耀变体中，TXS 0506+056在许多方面似乎是典型的，但以非常强的GeV活动而与众不同。我们建议像最近对TXS 0506+056所做的那样，从这些能量更高、更硬、活动更强的耀变体的方向上，在IceCube的历史数据中寻找中微子爆发。
2018-07-13 astro-ph.HE
IceCube PeV-EeV Neutrinos and Secret Interactions of Neutrinos
我们发现，冰立方探测到的PeV中微子提出了独特的约束的“秘密”的中微子与宇宙中微子背景（C $ν$ B）的相互作用。对于介导玻色子质量$m_{X} \lesssim 2$ MeV，耦合必须为$g <0.03$;对于$m_{X} \gtrsim 20$ MeV，耦合必须为$g/m_{X} < 5$ GeV;对于中间玻色子质量$^{-1}$，耦合必须为$g/m_{X} < 0.07$ GeV。我们还研究了中微子级联通过升级C $ν$ B将高能中微子降解为PeV能量的可能性，由于能量守恒，PeV中微子的能量通量可以与Waxman-Bahcall束缚或宇宙成因中微子通量相一致。然而，一个大的耦合是必需的，这是不利的实验室衰变约束。PeV-EeV中微子的抑制是对Askaryan射电阵列的一个可检验的预测。
2014-06-06 astro-ph.HE hep-ph
Could a multi-PeV neutrino event have as origin the internal shocks inside the GRB progenitor star?
冰立方合作组织最初报告了37个TeV-PeV能量范围内的地外中微子的探测。重建的中微子事件是在2010年至2013年连续三年的数据采集中获得的。虽然这些事件已经被讨论为有一个河外起源，但它们没有与任何已知的来源相关。最近，冰立方合作组织报告了一个中微子诱导的μ子事件，能量为$2.6\pm0.3$ PeV，这对应于有史以来探测到的最高事件。2014年6月11日在R.A.= 110 $^\circ$ .34，12月= 11 $^\circ$ .48与任何熟悉的来源匹配。长伽玛射线暴（lGRB）通常与大质量恒星的核心坍缩有关，导致恒星内部的相对论准直喷流产生高能中微子。这些中微子与IceCube实验先前探测到的37个事件有关。在这项工作中，我们探索了参数的条件和值，以便最近检测到的最高中微子可以通过lGRB祖星内部内部冲击的质子-光子和质子-强子相互作用产生，然后在IceCube实验中检测到。考虑到内激波发生在相对论性准直喷流中，喷流的（半）张角为$θ_0\sim$ 0.1，我们发现总光度为$L\lesssim 10^{48}$ erg/s的lGRB以及Wolf-Rayet（WR）和蓝超巨星（BSG）等祖星表面的内激波有利于这种多PeV中微子的产生，虽然这个中微子可能与$L\sim 10^{50.5}$（$\sim 10^{50}$）erg/s有关，但前提是WR（BSG）的内部冲击发生在…
2015-12-21 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
Hints of a PeV Scale Supersymmetric Neutrino Sector: Neutrino Masses, Dark Matter, keV and PeV Anomalies
中微子质量和轻（keV-GeV）的不育中微子可以通过修改后的低能量跷跷板机制自然产生，如果右手中微子在PeV尺度真空期望值的新对称性破缺下带电，可能与超对称性破缺有关。额外的场容量也允许冻结生产无菌中微子暗物质。这个框架可以容纳最近观察到的3.5 keV的X射线线，而一个简单的扩展框架，使用新的对称性和PeV的能量尺度，可以解释PeV能量中微子事件在冰立方。总之，这些可以被认为是PeV尺度超对称中微子扇区存在的暗示。
2015-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrino-heated winds from rotating proto-magnetars
我们计算的中微子驱动的风从强磁化，旋转的原中子星（“原磁星”）的假设下，外流的几何形状是由力自由磁场的排列偶极子的稳态特性。我们的目标是评估原磁星作为r过程核合成和伽马射线暴发动机的位置。沿着对应于不同的极场线的通量管计算的一维解缝合在一起，以确定在给定的中微子光度和旋转周期的流的整体性质。旋转周期为P~2-5 ms的原磁星产生的外流更有利于第三峰r-过程核的产生，因为它们通过种子核形成区域的膨胀时间要短得多，但只有适度较低的熵，与正常的球形PNS风相比。因此，出生周期P~3-5 ms的原磁星可能是一个有前途的银河系r-过程站点，它与其他各种观测结果兼容，包括最近在贫金属星系中发现的可能的磁星动力超新星。我们还证实了以前的结果，从原磁星与P~1-2毫秒的流出可以实现最大的洛伦兹因子γ ~ 100-1000的范围内所需的功率伽马射线暴（GRB）。伽玛暴喷流与重核占主导地位的组合物作为超高能宇宙射线源的影响也得到解决。
2014-05-27 astro-ph.HE
Color octet neutrino as the source of the IceCube PeV energy neutrino events
结果表明，IceCube合作观测到的两个PeV事件可以解释为色八重态中微子的共振产生。
2014-02-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Lower Bound on the Magnetic Field Strength of a Magnetar from Analysis of SGR Giant Flares
基于磁星模型，我们详细研究了产生SGR巨耀斑的正负电子等离子体的中微子冷却过程以及磁星磁场对这些过程的影响。电子-正电子对湮灭和同步中微子发射示出这样的等离子体的中微子发射率的主要贡献。我们计算了SGR 0526- 66、SGR 1806- 20和SGR 1900+14巨耀斑长尾阶段等离子体填充区的中微子能量损失。只有在强磁场抑制中微子能量损失的情况下，这种等离子体才能发射出在SGR巨型耀斑中观察到的能量。我们已经得到了一个下限的磁场强度，并表明该值高于上限以下的磁星的磁偶极子损失的估计分析在广泛的磁星模型参数。因此，用磁星模型来解释SGR巨耀斑长尾阶段观测到的能量释放是有问题的。
2011-05-20 astro-ph.HE
Cosmogenic Neutrinos: parameter space and detectabilty from PeV to ZeV
高能宇宙射线在从源向观测者传播时，与宇宙学光子背景相互作用，产生所谓的“宇宙成因中微子”。在这里，我们研究的参数空间的宇宙成因中微子通量给出最近的宇宙射线数据和更新的似是而非的源演化模型。宇宙成因中微子流的形状和标准化对目前一些未知的高能宇宙射线源和成分非常敏感。我们研究了各种化学成分和目前观测所允许的最大质子加速能E_p，max。我们考虑不同的模型源的红移和三种可能的情况下，银河系到河外过渡的演变。我们将宇宙成因中微子的参数空间总结为三个区域：一个乐观的情况，目前受到观测的限制，一个合理的模型范围，我们基于我们的许多速率估计，以及一个悲观的情况，将推迟检测几十年来。我们提出了这三种方案的影响，从PeV到ZeV（10^14-21 eV）的宇宙成因中微子的探测与现有的和即将到来的仪器。在合理的参数范围内，EeV能区的窄通量变化确保了冰立方（每年0.06-0.2个中微子）和皮埃尔俄歇天文台（每年0.03-0.06个中微子）的低但可检测的速率，并且检测应该在未来十年内发生。如果EeV中微子被探测到，PeV信息可以帮助在最高能量的宇宙射线组成和脚踝能量的银河到河外过渡之间进行选择。随着灵敏度的提高，ZeV中微子天文台，如ANITA和JEM-EUSO可以探索和限制最大加速能量。
2010-09-27 astro-ph.HE
Magnetar-powered superluminous supernovae must first be exploded by jets
我们分析了最近的磁星光变曲线建模的38个贫氢超亮超新星（SLSNe），并发现爆炸本身的能量，发生在磁星能量释放，超过中微子驱动的爆炸机制可以提供约一半的系统。这些SLSNe的爆炸过程肯定与延迟中微子机制不同，很可能是喷流反馈机制（JFM）。SLSNe磁星模型的结论是，磁星诞生时发射的喷流不能被忽略，而不是在爆炸本身，也不是在质量回落可能发生的时候。更一般地说，目前的分析加强了从中微子驱动的所有核心坍缩超新星喷流驱动的爆炸模型的范式转变的呼吁。
2017-11-20 astro-ph.HE
Cosmic Ray Spectrum and Composition from PeV to EeV from the IceCube Neutrino Observatory
南极冰立方中微子观测站是一个多成分探测器，能够测量PeV至EeV的宇宙射线能谱和成分，该能量区域通常被认为涵盖了从银河系到河外的宇宙射线源的过渡。表面的IceTop阵列对空气簇射的电磁部分敏感，而深层冰阵列检测空气簇射的高能（TeV）μ子分量。IceTop的重建簇射尺寸参数S $_{125}$被展开成高统计的全粒子能谱。此外，对于穿过两个阵列的空气簇射，在冰中重建的μ子能量损失信息与S $_{125}$在机器学习算法中相结合，以同时提取元素组的所有粒子能谱和单个谱。的所有粒子的光谱以及光谱的个别元素组。
2019-08-21 astro-ph.HE
Sensitivity for tau neutrinos at PeV energies and beyond with the MAGIC telescopes
MAGIC望远镜位于Roque de los Muchachos天文台（2200 a.s.l.）。在加那利群岛的拉帕尔马，放置在山顶上，从那里在天顶大约5度和方位角80度的可见度窗口在周围海洋的方向上打开。这允许搜索的签名引起的粒子阵雨地球掠过宇宙τ中微子在PeV到EeV的能量范围内产生的海洋。我们研究了MAGIC对这类事件的响应，采用蒙特卡罗模拟的上行τ中微子簇射。对簇射图像的分析表明，τ中微子引起的空气簇射可以与来自相似方向的强子背景区分开来。我们已经计算了点源的接受和预期的事件率，假设传入的τ中微子通量与IceCube测量一致，并为AGN中的光强子相互作用的一般中微子通量的样本。通过对海洋方向约30小时的数据进行分析，得出了在皮埃尔·俄歇天文台下行点源分析的水平上对τ中微子的点源灵敏度。
2017-08-23 astro-ph.HE
Multimessenger Implications of AT2018cow: High-Energy Cosmic Ray and Neutrino Emissions from Magnetar-Powered Super-Luminous Transients
新生的快速旋转磁星被认为是超亮瞬变的动力源，包括“快速发光光学瞬变”（FBOTs）。AT2018cow是第一个实时发现的FBOT，其广泛的多波长分析与磁星情景一致，并为理解这些来源的性质和评估其更广泛的影响提供了前所未有的机会。以AT2018cow为原型，我们研究了FBOTs和更一般的超亮超新星（SLSNe）的高能中微子和宇宙射线产生。通过计算宇宙射线与随时间演化的辐射场和重子背景的相互作用，我们发现在磁星风中加速的粒子可能以1000万的能量（UHE）逃逸出喷出物。来自AT 2018cow的预测高能中微子通量低于IceCube天文台的灵敏度，而来自FBOTs的宇宙积分中微子通量的估计与IceCube提出的极高能量上限一致。超过GeV能量的高能$γ$射线在最初的几个月到几年里会被磁星星云中的热光子所掩盖，但在以后的时间里可能会被观测到。考虑到与其他发动机驱动的瞬变（例如SLSNe和伽马射线暴）相比，FBOT可能具有更高的体积速率，我们得出结论，FBOT是当前和下一代多信使天文台的有利目标。
2019-06-14 astro-ph.HE
Neutrino flares of radio blazars observed from TeV to PeV
本研究通过IceCube数据发现，高能中微子事件伴随低能耀发的概率与射电耀变体核心流量相关，偶然概率仅3.6e-4，独立证实了中微子-耀变体关联。
2023-09-20 astro-ph.HE
Sensitivity of top-of-the-mountain fluorescence telescope system for astrophysical neutrino flux above 10 PeV
能量在PeV-EeV范围内的Tau中微子如果在足够接近地球表面的地下相互作用，就会产生向上的广泛空气簇射（UEAS）。这项工作研究了UEAS的可探测性与荧光望远镜系统俯瞰黑暗，低反射率，在地面上的距离20-30公里，从山顶（S）。这样的系统可以提供足够的灵敏度，以每年10个事件的速度在超过10 PeV的能量范围内积累天体物理中微子信号统计，从而允许将中微子天文学的能量前沿扩展到10-100 PeV的范围。山顶望远镜和IceCube第二代的灵敏度比较表明，这两种中微子探测方法是互补的，在低于和高于10 PeV的相邻能带中提供了相当的性能。山顶荧光望远镜系统的灵敏度也足以发现理论上预测的宇宙成因中微子信号。
2021-12-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Relational Argument for a $\sim$PeV Neutrino Energy Cutoff
本文给出了中微子最高能量（~PeV）与中微子质量、弱标度和普朗克能量之间的关系式E_v ^{max} = m_v M_{Planck} / M_{weak}。然后，我们讨论了这种关系的一些测试，并提出了一些理论结构，激励的关系。可能所有的大质量粒子都服从于由类似关系给出的最大能量，尽管似乎只有中微子能够提供有趣的现象学。我们讨论的影响，其中包括没有中微子检测能量大于PeV，并在最高能量的宇宙射线的预期变化。这个假设的优点是，如果中微子的能量比PeV尺度大得多，它很容易被证明是无效的。一个几乎不可避免的暗示是，洛伦兹不变性是一个低能原理，但似乎只有在高能天体物理中微子中才能观察到这种破坏。
2014-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Tidal disruption jets of supermassive black holes as hidden sources of cosmic rays: explaining the IceCube TeV-PeV neutrinos
产生高能中微子的宇宙射线相互作用也不可避免地产生高能伽马射线，这些伽马射线在逃离源后最终成为弥漫的高能伽马射线背景。最近的研究发现，IceCube探测到的$\sim30$ TeV的高通量中微子导致了超过费米各向同性γ射线背景的10-100 GeV的累积γ射线通量，这意味着中微子是由隐藏的宇宙射线源产生的，其中GeV-TeV的γ射线是不透明的。在这里，我们认为，相对论喷流的潮汐破裂事件（TDE）的超大质量黑洞是这样的隐藏源。我们考虑了在黑洞周围一个扩展的光学厚包层中的喷流传播，这是由破裂过程中喷出的物质引起的。虽然强大的喷气机可以从信封中挣脱出来，但不太强大的喷气机将被扼杀在信封中。喷流通过内部冲击或反向冲击加速宇宙射线，并通过与周围致密介质或光子的相互作用进一步产生中微子。到目前为止发现的所有三个TDE喷流都没有被费米/LAT探测到，这表明GeV-TeV的伽马射线被这些喷流吸收。来自TDE喷流的累积中微子通量可以解释IceCube在PeV能量下观察到的中微子通量，并且如果大多数TDE中存在较弱的阻塞喷流，则也可以解释$\sim30$ TeV下的较高通量。
2015-12-29 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
