Characterization of the Astrophysical Diffuse Neutrino Flux with IceCube High-Energy Starting Events
冰立方中微子天文台已经确定了在$100$ TeV以上的天体物理扩散中微子成分的存在。这一发现是使用高能量启动事件样本进行的，该样本使用仪器体积的外层作为否决权，以显着降低大气背景。我们介绍了最新的天体物理中微子通量测量使用高能量的启动事件。这一最新的分析迭代将样本延长了$1.5$年，总共延长了$7.5$年，用冰川冰中光传输的新模型更新了事件属性，并改进了系统处理。作为这种新的分析的一部分，我们报告我们的观测结果与文献中提出的详细的各向同性通量模型以及标准的通用模型，如单，双幂律方案的兼容性。我们发现，没有一个测试模型是实质上首选相对于一个单一的幂律。
2019-08-05 astro-ph.HE hep-ex
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
Quest for new physics using astrophysical neutrino flavor in IceCube
我们在冰立方中探测到了天体物理中微子，可以用来探测超高尺度的天体物理源。在这里，我们报告了一个搜索异常的时空效应使用天体物理中微子味数据在冰立方。新的有效的运营商被引入到驱动非标准的中微子风味混合修改的风味比相比，标准的情况下。使用高能量启动事件样本（HESE）7.5年的数据进行分析，我们没有发现这种风味异常的证据。然而，我们希望从这种新方法中设定限制，它远远超出任何已知的技术。重要的是，我们达到了必要的精度，以探测新的物理学使用中微子的味道预期的普朗克尺度理论。
2019-08-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Astrophysical Neutrinos with IceCube
1公里长的$^3$ IcCube中微子天文台是为了寻找与超高能宇宙射线源有关的高能中微子而建造的。它的5,160个光学传感器检测到中微子在冰中相互作用时产生的带电粒子的切伦科夫光。在这个演讲中，我将描述冰立方用来寻找天体物理中微子的技术。重点将放在扩散中微子（与特定来源无关），包括分析包含的事件和充满活力的中微子。最后，我将讨论多信使天文学，并提出一个有趣的高能冰立方中微子和爆发耀变体之间的相关性。
2018-09-28 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
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
Astrophysical Tau Neutrino Identification with IceCube Waveforms
标准的中微子振荡范式预测，无论它们在源处的产生比率如何，地球上的天体物理中微子味道几乎都是相等的。因此，天体物理τ中微子的识别不仅可以重新确认IceCube测量的天体物理中微子通量，而且对于精确确定地球天体物理中微子味比是至关重要的，这是天文基线上超越标准模型的重要探索。一个在冰立方中经历带电电流（CC）相互作用的τ中微子可以产生双重能量沉积，第一个来自CC强子簇射，第二个来自随后的τ轻子衰变簇射。在~100 TeV的能量以上，这种连续的能量沉积可能在传感器波形中是可分辨的，因此可以是冰立方中单个τ中微子相互作用的特征。我们将提出一个搜索的结果天体物理τ中微子在冰立方波形与改进的双脉冲波形识别技术和使用8年的数据。
2019-09-11 astro-ph.HE
IceCube as a discovery observatory for physics beyond the standard model
2010年12月在南极建造了100公里的中微子探测器IceCube。它形成了一个由5160个光电倍增管组成的网格，监测南极冰层深处的十亿吨粒子诱导光子。该望远镜主要用于探测来自天体物理源的能量大于100 GeV的中微子。除了这个天体物理学的动机，冰立方也是一个探索标准模型之外的物理学的发现工具。由于冰的温度低于冰点，光电倍增管的暗噪声率特别低，这为粒子探测提供了诱人的可能性。这包括间接探测弱相互作用的暗物质，直接探测超对称粒子，单极子和极高的能量现象。
2011-07-26 astro-ph.HE hep-ex
Visible Decay of Astrophysical Neutrinos at IceCube
中微子衰变以一种独特的方式改变了中微子的传播;不仅像中微子振荡那样有味道的变化，而且还有从初始中微子到最终中微子的能量传输。目前最灵敏的中微子衰变直接探测器是IceCube，它可以测量在河外距离旅行的中微子的能量和味道。我们第一次计算了可见和不可见中微子衰变的情况下的味跃迁概率，包括宇宙膨胀的影响，并考虑对冰立方的影响。作为一个例子，我们展示了中微子衰变如何解决冰立方数据中的紧张局势。我们还提供了一个公开的代码来计算可见光衰减的影响。
2020-07-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The spectrum and flavor composition of the astrophysical neutrinos in IceCube
我们拟合的能量分布的冰立方启动事件的模型，其中涉及中微子光谱中的四个参数，即三个归一化$n_e,n_μ,n_τ$和一个共同的幂律指数$γ$，与一个固定的背景模拟的冰立方。发现最佳拟合指数为$γ= 2.7$与$χ^2_{\rm min} = 32.3/24\,{\rm dof}$。至于涉及民主标准化和指数的双参数模型，最佳拟合是在$γ= 2.8$和$χ^2_{\rm min} = 33.9/26\,{\rm dof}$。调味模型和民主模型在（能量谱）拟合的质量上没有太大的差异。标准$1:1:1$组成不受当前数据的影响。
2015-08-18 astro-ph.HE hep-ex 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
IceCube as a Multi-messenger Follow-up Observatory for Astrophysical Transients
最近IC-170922 A和耀变体TXS 0506 +056之间的关联突出了实时观测对于识别可能的天体物理中微子源的重要性。由于其接近100\%的占空比，4 $π$球面度的视野，以及数十年的能量的出色灵敏度，IceCube非常适合生成警报以供其他仪器跟踪，并快速跟踪其他仪器生成的警报。与瞬变天体物理现象相一致的中微子探测可以作为强子过程的确凿证据，并提供有关宇宙射线加速器的身份和机制的重要信息。2016年，IceCube中微子天文台建立了一条管道，可以在几分之一秒到几周的时间尺度上从天体物理瞬变中快速搜索中微子。从那时起，已经进行了67次专门的分析，以寻找冰立方中微子与无线电，光学，X射线和伽马射线仪器报告的天体物理学瞬变之间的关联，以及寻找与冰立方自己的高能警报相关的低能量中微子信号。我们提出了事件选择，极大似然分析方法，和IceCube实时管道的灵敏度。我们还总结了迄今为止所有随访分析的结果。
2019-09-12 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
IceCube Flavor Ratios with Identified Astrophysical Sources: Towards Improving New Physics Testability
受发现第一个高能天体物理中微子源的启发，blazar TXS 0506+056，我们重新审视IceCube风味比分析。假设大的统计数据，从确定耀变体，收集在未来几年的冰立方探测器和它的继任者冰立方-Gen 2，我们证明了几个新的物理场景中的基线依赖项中微子振荡概率不平均的约束，可以得到改善。作为一个典型的例子，我们考虑了赝狄拉克中微子，同时也讨论了中微子的衰变。
2019-02-13 astro-ph.HE hep-ph
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
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
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
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
IceCube's astrophysical neutrino energy spectrum from CPT violation
冰立方的高能起始事件（HESE）的6年数据集表明，天体物理中微子的光谱比费米激波加速机制预期的要软得多。另一方面，冰立方的上行μ介子中微子数据集和费米-LAT的伽马射线谱指向$E^{-2}$中微子谱。如果200 TeV以上的HESE数据与后一个通量相拟合，则在较低能量下的过量能量会增加，这表明是多组分光谱。我们表明，HESE数据集可以解释一个单一的$E^{-2}$幂律中微子流量从μ子阻尼$pγ$源，如果中微子相互作用修改CPT破坏。低能量的过剩自然是由超光速中微子衰变事件的堆积来解释的，并且由于亚光速反中微子的贡献，在高能量下没有截止。CPT违反的最佳拟合的情况下，也预测在不久的将来观察到的marthow共振事件。
2018-02-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
First Double Cascade Tau Neutrino Candidates in IceCube and a New Measurement of the Flavor Composition
南极的冰立方中微子观测站探测到中微子相互作用产生的带电粒子的切伦科夫光，确定了天体物理高能中微子成分的存在。地球上预期的中微子味成分是$ν_e:ν_μ:ν_τ$约1：1：1的天体物理源通过π衰变产生的中微子。对地球上的风味成分的测量可以提供对标准模型内的来源和生产机制的重要约束，并且还可以约束各种超越标准模型的过程。在这里，对IceCube的高能量启动事件样本进行的风味成分的测量，寿命约为7.5年。IceCube通过单级联、轨道和双级联事件拓扑结构直接对每种中微子味道敏感。在IceCube中，高于$\sim$ 100 TeV的$ν_τ$ -CC相互作用可以产生可分辨的双级联，打破了在较低能量下存在的$ν_e$和$ν_τ$之间的简并性。IceCube的前两个确定的双级联和两个$ν_τ$候选人的属性进行了讨论。
2019-08-15 astro-ph.HE hep-ex
Constraints and Projections for Millicharged Dark Matter in the Sun with Water Cherenkov Neutrino Detectors
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）
研究利用水切伦科夫探测器（Super-Kamiokande和Hyper-Kamiokande）搜索太阳中捕获的微电荷暗物质湮灭产生的中微子，在轻质量区域（5-28 GeV）补充IceCube的约束，并将暗物质丰度下限压低至约5×10⁻⁶。
2026-06-08 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
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
Combined significance of spatial coincidence of high energy neutrinos from PSR B1509-58 by Super-Kamiokande and MACRO
在寻找高能中微子的天体物理点源时，超级神冈中微子探测器和MACRO中微子探测器都发现了来自同一个源的最大角过剩，即PSR B1509-58。我们估计由{ \it both} Super-Kamiokande和MACRO观测到的事件数的概率是由于大气中微子背景的偶然巧合。我们发现该概率约为0.4%，对应于2.6 $σ$显著性。我们还提出了一些额外的测试，以确定是否这种过剩对应于一个天体物理信号或只是一个背景事件。
2022-06-24 astro-ph.HE hep-ph
Search for Astrophysical Neutrino Transients with IceCube DeepCore
DeepCore作为IceCube的密集仪器子探测器，将IceCube的能量范围扩展到约10 GeV，从而能够搜索天体物理瞬态源，例如，窒息的伽马射线暴虽然许多其他过去和正在进行的研究集中在触发的时间相关的分析，我们的目标是利用一个新开发的事件选择和数据集的非触发全天空时间相关的搜索瞬态。在这项工作中，所有的味道中微子被使用，其中中微子类型是根据事件的拓扑结构确定的。我们将之前的DeepCore瞬态半天空搜索扩展到全天空搜索，并仅关注短时间尺度源（持续时间为$10^2 \sim 10^5$秒）。这张海报将展示全天空对10 GeV至300 GeV能量范围内瞬态的灵敏度。我们表明，DeepCore可以可靠地用于对短寿命天体物理源的全天空搜索。
2021-07-20 astro-ph.HE
Neutrinos in IceCube and KM3NeT
本文总结了IceCube和KM3NeT在中微子物理与天体物理的最新进展，涵盖大气中微子通量、振荡参数测量及高能天体物理中微子源的探测成果。
2025-01-30 astro-ph.HE hep-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
Searching for VHE gamma-ray emission associated with IceCube neutrino alerts using FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
中微子事件的实时跟踪是寻找天体物理中微子源的一种很有前途的方法。到目前为止，它为中微子点源提供了令人信服的证据：与IceCube探测到的高能中微子IceCube-170922 A重合的闪烁的伽马射线耀变体TXS 0506+056。从这个来源探测到的极高能伽马射线（VHE，$\mathrm{E} > 100\,\mathrm{GeV}$）有助于建立巧合，并限制了冰立方事件发生时耀变体发射的建模。四个主要的成像大气切伦科夫望远镜阵列（IACTs）- FACT，H.E.S.S.，MAGIC和VERITAS --对冰立方发出的中微子警报进行积极的跟踪观测。该方案有两个主要组成部分。一个是对已知伽马射线源的观测，在这些源周围，IceCube（伽马射线跟踪，GFU）已经确定了一组候选中微子事件。第二个是跟踪可能起源于天体物理学的单个高能中微子候选事件，如IceCube-170922 A。IceCube最近与IACT小组合作对GFU进行了升级。在这里，我们提出了最近的IACT后续计划的IceCube中微子警报和升级的IceCube GFU系统的描述。
2021-09-09 astro-ph.HE hep-ex
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
Exploring the Universe with Neutrinos: Recent Results from IceCube
2013年，位于南极的冰立方中微子天文台发现了一个超过60 TeV的天体物理学中微子通量的证据。到今天为止，IceCube已经使用完整的探测器配置运行了6年多。观测到的天体物理中微子通量已被证实具有> 6 $σ$的意义，无论是在探测器内开始的事件（所有风味）还是穿过地球的事件（$ν_μ$充电电流）。在地球上，假设标准的完全振荡，天体物理学中微子的味道比预计会相当。对τ中微子的搜索已经进行，但没有结果。在这一点上，没有发现中微子源对扩散通量有显著的贡献。在本文中，我们将回顾天体物理中微子通量的现状，讨论中微子点源的探索，并概述未来IceCube-Gen 2的设计和物理潜力。
2017-02-17 astro-ph.HE
Probing Pseudo-Dirac Neutrinos with Astrophysical Sources at IceCube
本文利用 IceCube 对 NGC 1068 的观测提出探测赝狄拉克中微子的新方法，可将质量平方差灵敏度提升至 $10^{-21}$ eV² 量级，远超地面实验，并探讨多中微子源对灵敏度的进一步提升。
2023-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Searching for Pseudo-Dirac neutrinos from Astrophysical sources in IceCube data
University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）
研究利用IceCube数据寻找伪狄拉克中微子，通过分析天体源中微子通量约束质量平方差，发现排除区域范围及置信度水平。
2025-12-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
IceCube and Searches for Astrophysical Sources
了解宇宙加速机制，如黑洞中喷流的形成、恒星坍缩或双星合并，以及宇宙中加速粒子的传播，仍是一项“正在进行的工作”，需要采取多信使办法，利用所有可能探测器的互补性：超高能宇宙射线、伽马射线和中微子。在这份报告中，我将总结一些冰立方的结果，涉及天体物理中微子点源和扩散通量的人口广泛分布在天空中的源，或从质子的相互作用在宇宙微波背景产生的GZK截止的宇宙射线谱搜索。我将把结果与其他中微子望远镜和中微子产生源的天体物理模型进行比较。另一个悬而未决的问题是关于暗物质的性质。间接搜索有机会通过观测次级光子、中微子或正电子和反质子等反粒子来观察它在宇宙中的位置。通过增加更紧凑的弦，DeepCore，可以大大增强在IceCube中从WIMP湮灭中寻找中微子的潜力。
2010-12-04 astro-ph.HE
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现，打开了PeV（10^15 eV）的天空。由于它们的位置不确定性很大，这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源，在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后，我们建立了这些源的光谱能量分布，并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面，许多天体，包括星暴星系NGC 253和半人马座A，尽管在空间上与中微子事件重合，但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面，由于缺乏TeV的数据，各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测，但将被证实或反驳，只有进一步的冰立方数据。无论如何，这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号，并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
2023-07-30 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
IceCube astrophysical neutrinos without a spectral cutoff and (10^15-10^17) eV cosmic gamma radiation
我们提出了一系列完整的幂律拟合的天体物理中微子光谱与最近公布的冰立方数据在68%的置信水平。假设中微子起源于π介子的衰变，我们估计伴随的γ射线通量的各种分布的源，考虑传播效应。然后，我们简要地讨论了现有的实验结果约束PeV EeV扩散伽马射线通量和系统的不确定性。考虑到测量的大系统误差，几种情况与KASKADE和CASA-MIA的上限（10^15-10^16）eV以及EAS-MSU的试验性探测（~10^17 eV）勉强一致。未来在低于目前上限的亚PeV至亚EeV能量下对弥散伽马射线背景的搜索将为区分冰立方事件起源的银河系和河外模型提供重要的诊断工具。
2014-10-12 astro-ph.HE
Evidence for the Galactic contribution to the IceCube astrophysical neutrino flux
结果表明，能量大于100 TeV的冰立方天体物理中微子事件的银河纬度分布与天体物理中微子流的各向同性模型不一致。也就是说，事件的银河系纬度分布在低纬度|b| 50度处显示出过量<10 degrees and a deficit at high Galactic latitude |b| >。我们使用蒙特卡罗模拟表明，各向同性信号模型与数据的不一致性是在> 3西格玛水平，在我们的分析中的帐户的试验因素有关的低能量阈值的选择和银河系纬度分箱。
2015-11-23 astro-ph.GA 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
Probing a low-mass $Z^{\prime}$ gauge boson at IceCube and prospects for IceCube-Gen2
本文研究$L_\mu-L_\tau$模型预言的$Z^{\prime}$玻色子对IceCube中微子事件的影响，利用12年HESE数据推导灵敏度，发现可探测小耦合和几MeV质量，且IceCube-Gen2将覆盖更大参数空间。
2025-04-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
$ν$ limits from Super-Kamiokande on dark matter-electron scattering in the Sun
该研究利用 Super-Kamiokande 的大气中微子测量，对太阳内暗物质–电子散射及俘获湮灭设定严格截面限制，并评估 Hyper-K 的未来灵敏度。
2025-03-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Supernova Model Discrimination with Hyper-Kamiokande
超新星是可观测宇宙中最壮观的事件之一。它们产生了许多生命存在所必需的化学元素，它们的残余物-中子星和黑洞-本身就是有趣的天体物理学对象。然而，尽管有数千年的观测和近一个世纪的天体物理学研究，超新星的爆炸机制仍然没有得到很好的理解。Hyper-Kamiokande是下一代中微子探测器，将能够以前所未有的细节观察下一个银河系超新星的中微子通量。在这篇论文中，我调查如何以及这样的观察将使我们能够重建爆炸机制。我开发了一个高精度的超新星事件发生器，并使用详细的探测器模拟和事件重建来探索Hyper-Kamiokande对世界各地不同团体模拟的五个超新星模型的响应。我表明，300中微子事件在超神冈-对应于一个超新星在至少60千秒差距的距离-足以区分这些模型的高精度。这些发现表明，一旦下一次银河系超新星发生，Hyper-Kamiokande将能够确定超新星爆炸机制的细节。
2020-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Neutrinos from near and far: Results from the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子天文台在地理南极测量了十亿吨冰，在过去十年中一直处于突破性科学发现的最前沿。其中包括观测到TeV-PeV天体物理学中微子流，探测到第一个天体物理学中微子的太阳能共振，以及blazar TXS 0506+056作为第一个已知的高能中微子源的证据。然而，仍有几个问题，涉及天体物理学中微子的确切起源，它们在源头和地球大气中的产生机制，以及超越标准模型的物理学背景。本次会议重点介绍了我们的一些最新成果，从中微子相互作用和振荡的新约束到天体物理中微子通量的最新测量，并寻找它们的起源到IceCube-Gen 2的未来前景。
2022-09-06 astro-ph.HE
Measurement of the Diffuse Muon Neutrino Flux using Starting Track Events in IceCube
IceCube测量了几种中微子口味和能量范围内的散射中微子通量。ESTES的重点是使用能量超过1 TeV的高纯度天体物理学μ中微子测量扩散中微子通量。我们使用增强的起始轨迹事件选择数据集，该数据集选择在IceCube基准体积内开始的轨迹。我们采用机器学习算法来帮助区分大气和天体物理中微子的轨迹。这产生了一个高纯度的扩散中微子样品，可以提供有价值的洞察大气和天体物理扩散中微子光谱的属性。使用模拟中微子，我们显示了这种测量的扩散中微子通量与ESTES的灵敏度。
2019-08-19 astro-ph.HE
First calculation of cosmic-ray muon spallation backgrounds for MeV astrophysical neutrino signals in Super-Kamiokande
当μ子穿过物质时，它们的能量损失会导致核分裂（spiration）过程。宇宙线μ子产生的不稳定子核的延迟衰变是低能天体物理中微子实验的重要背景，那些寻求探测太阳中微子或漫射超新星中微子背景（DSNB）信号的人。尽管Super-Kamiokande具有较强的总体削减来减少这些剥离诱导的背景，但特定信号在额外削减之前的剩余速率远大于约6 - 18 MeV的动能的信号速率。令人惊讶的是，没有公开的计算这些背景在水中的生产和性能，虽然有这样的研究闪烁体。使用模拟代码FLUKA和理论见解，我们详细介绍了μ子如何在水中失去能量，产生次级粒子，这些次级粒子如何以及在何处产生同位素，以及它们衰变的背景特性。我们再现超级神冈测量的总背景的2倍内，这是很好的考虑到同位素产量的数量级不同，实验的一些细节是未知的，我们在这个水平。我们的研究结果打破了聚合数据的组成同位素，揭示了它们各自的生产机制，并保持它们之间的相关性。我们概述了如何使用这些信息实现更有效的背景抑制技术。减少太阳能和DSNB研究的背景，即使是几个因素，也有助于导致重要的新发现。
2014-04-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Astrophysical Sources of High Energy Neutrinos in the IceCube Era
高能中微子天体物理学已经成熟，冰立方发现了能量范围在TeV到PeV的中微子，这些中微子可归因于宇宙学距离上的河外源。在这样的能量下，天体物理学中微子必须起源于宇宙射线相互作用，提供关于高能宇宙射线来源的信息，以及导致高能伽马射线的共同产生。与后两种独立观测到的辐射类型的密切联系为寻找和理解其天体物理来源的性质提供了重要工具。这些中微子可以为宇宙射线加速过程提供重要的约束，而且由于它们基本上不受阻碍地旅行，它们可以探测我们的宇宙到最远的宇宙学距离。
2017-08-11 astro-ph.HE hep-ph
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
Characterization of the PeV astrophysical neutrino energy spectrum with IceCube using down-going tracks
冰立方中微子天文台观测到了天体物理学中微子的扩散通量，能量从TeV到几PeV。最近的冰立方分析对PeV中微子的灵敏度有限，因为向上的中微子通量被地球衰减，而极高能量（EHE）的结果仅针对10 PeV以上的宇宙成因中微子。在这项工作中，我们提出了一个新的事件选择，填补了1 PeV和10 PeV之间的差距。该样本是从8年的数据中选取高能下行贯通轨道得到的。为了降低大气μ子背景，实现高的信号背景比，我们结合两种技术。第一种技术选择具有高随机性的事件，因为由中微子产生的单个μ子比大气μ子束损失更多的随机性，大气μ子束的能量损失由于大μ子多重性而变得平滑。第二种技术使用IceTop表面阵列作为大气背景事件的否决。为了表征天体物理学中微子通量并测试中微子能谱在几个PeV处是否存在截止点，将通过将该样本与7年高能起始事件（HESE）分析的结果相结合来进行全局拟合。
2021-07-29 astro-ph.HE
Extreme blazars as counterparts of IceCube astrophysical neutrinos
我们探索的相关性$γ$射线发射耀变体与冰立方中微子使用三个最近完成的，独立建造的，目录和最新的中微子列表。我们引入了一个新的可观测量，即中微子与至少一个$γ$射线对应物$N_ν$的事件数.在所有三个星表中，我们始终观察到$N_ν$相对于平均随机期望值的正波动，其显著性水平为$0.4 - 1.3$ %。这仅适用于极端耀变体，即强的、非常高能量的高能峰值型$γ$射线源，并且意味着当前IceCube信号的与模型无关的分数$\sim 10 - 20$ %。中微子光谱能量分布的最有可能的候选人揭示了一组$\approx 5$这样的来源，这可能与相应的冰立方中微子。其他类型的耀变体，当可测试时，给出零相关结果。虽然我们不能对银河系源进行类似的相关性研究，但我们也通过它们的混合光谱能量分布确定了两个（进一步的）强银河系$γ$射线源作为冰立方中微子的最可能对应物。我们有理由相信，我们的耀变体结果并不受$γ$射线样本的限制，而是受中微子统计的限制，这意味着更多天体物理中微子的探测可能会将这一初步线索转化为发现。
2016-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Detecting Fast Time Variations in the Supernova Neutrino Flux with Hyper-Kamiokande
为了探测来自银河系超新星的中微子，计划中的Hyper-Kamiokande探测器将是第一个提供高事件率（约为IceCube速率的三分之一）和事件能量信息的探测器。在这篇论文中，我们使用三维计算机模拟的Garching组，以找出是否可以使用这些额外的信息，以提高在中微子通量的快速时间变化的检测前景。我们发现中微子数通量的SASI振荡的振幅与能量有关。然而，在该模拟中，某些能量箱中的较大幅度不足以抵消由较低事件率引起的增加的噪声。最后，我们推导出一个条件，当它是有利的，而不是总的信号考虑的能量箱，并表明，这个条件是满足的，如果振荡的平均中微子能量略有增加。
2016-09-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
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
Astrophysical neutrino flux measurement and search for tau neutrino induced cascades with 11 years of IceCube data
基于IceCube 11年数据，采用BDT算法搜索高能陶中微子双级联特征，显著提升信号本底比至9:1，并结合北部缪中微子样本约束天体物理中微子味比。
2025-07-11 astro-ph.HE
Constraining the Mass Scale of a Lorentz-Violating Hamiltonian with the Measurement of Astrophysical Neutrino-Flavor Composition
研究了洛伦兹破坏对高能天体物理中微子味跃迁的影响。结果表明，洛仑兹破坏哈密顿量的出现可以极大地改变天体物理中微子的味跃迁几率。将洛伦兹破坏效应对到达地球的天体物理中微子味成分的预测与IceCube味成分测量进行了比较，IceCube味成分测量分析了$25~{\rm TeV}$和$2.8~{\rm PeV}$之间能量范围内的天体物理中微子事件。这样的比较表明，未来的IceCube-Gen 2将能够对中微子扇区中的洛伦兹违反哈密顿量进行严格的限制。计算了IceCube-Gen 2对Lorentz破坏哈密顿量中的维数- $3$ CPT-奇算子和维数- $4$ CPT-偶算子的灵敏度.预期的灵敏度可以改善从其他类型的实验中获得的电流约束的两个以上的数量级的参数空间的一定范围内。
2018-01-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
