Carpet-2 search for gamma rays above 100 TeV in coincidence with HAWC and IceCube alerts
我们报告搜索的天体物理伽马射线的能量在100 TeV到几个PeV的范围内到达的方向和时间与公共警报从HAWC(TeV伽马射线)和IceCube(中微子以上~100 TeV)的重合。这些观测是在Baksan中微子天文台的Carpet-2空气簇射探测器上进行的,自2018年以来一直在“光子友好”模式下工作。光子候选簇射是根据它们的低μ子含量来选择的。没有显着过量的光子候选人已被观察到,并获得与警报相关的伽马射线注量的上限。对于具有良好观测条件的事件,地毯-2光子的有效面积是相同能量中微子的冰立方有效面积的数量级,因此约束开始探测银河系源快速耀斑中中微子的产生。
2020-11-13 astro-ph.HE
Exploring IceCube Neutrino Alerts with the HAWC Observatory
本研究利用HAWC天文台存档数据,结合IceCat-1的IceCube中微子警报与AMON数据,通过贝叶斯块算法开展伽马-中微子符合搜索,在350个警报中发现25个符合事例,其中1个对应耀发态活动星系核Markarian 421,为多信使天体物理研究提供参考。
2025-07-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Are There Correlations in the HAWC and IceCube High Energy Skymaps Outside the Galactic Plane?
本研究使用公开数据寻找IceCube高能中微子与HAWC高能光子在银河系外的相关性,未发现相关证据,但提出了利用新数据集改进的策略。
2024-07-29 astro-ph.HE hep-ph
Selection of AGN to study the extragalactic background light with HAWC
河外背景光(EBL)是自复合时代以来,已分辨和未分辨的河外源释放的全部电磁能量。它的强度和光谱形状提供了整个宇宙历史中星系演化的信息。由于直接观测EBL是非常困难的,低能量EBL光子和来自遥远的河外源的高能光子之间的相互作用的研究成为相关的限制EBL强度。本研究的主要目的是通过高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台观测活动星系核(AGN)样本来研究EBL对伽马射线的不透明度。目前的伽玛射线观测高达20 TeV的成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)进行了限制在0.1-50 $μ$ m区域的EBL强度。HAWC在100 GeV到100 TeV的能量范围内监测伽马射线天空,根据从GeV波段到TeV的稳态谱外推,HAWC第一年的数据将能够探测到大约10个活动星系核,从而将EBL限制在测量不佳的1-100 $μ$ m范围内。
2015-08-18 astro-ph.HE
Detecting the brightest HAWC sources with IceCube in the upcoming years
在HAWC天文台探测到的伽马射线源中,我们在这项工作中详细考虑了伽马射线源eHWC J1907+063和eHWC J2019+368。这两个源属于HAWC检测到的三个最明亮的源,发射超过100 TeV。除此之外,我们还考虑了IceCube目前报告中微子过剩的一个源,即2HWC J1857+027源。对于这些来源,我们在冰立方探测器的中微子的预测。此外,考虑到10年和20年的运行时间,我们提出了统计显著性的计算,并对合作报告的当前结果进行了评论。我们发现,对于源eHWC J1907+063和eHWC J2019+368,在3 $σ$或以上的检测应该在未来十年内实现。相反,在2HWC J1857+027源的约3 $σ$处的检测将取决于通量的特定值、源的延伸和截止能量。
2020-12-04 astro-ph.HE hep-ph
Probing the extragalactic mid-infrared background with HAWC
河外背景光(EBL)包含了恒星和致密天体自复合时代以来由核过程和吸积过程发射的全部辐射。直接测量EBL密度是具有挑战性的,特别是在近红外到远红外波段,主要是由于黄道光前景。相反,伽马射线天文学提供了一种可能性,通过研究遥远耀变体的甚高能量(VHE:$>$ 100 GeV)光谱中伽马射线吸收的影响,间接地对EBL设定限制。高海拔水切伦科夫伽马射线天文台(HAWC)是少数对能量超过10 TeV的伽马射线敏感的仪器之一。这提供了探测近/中IR区域中的EBL的机会:$λ$ = 1 $μ$ m - 100 $μ$ m。在这项研究中,我们适合物理激发的排放模型费米大面积望远镜(LAT)的GeV数据外推的本征TeV光谱的耀变体。然后,我们模拟了大量的吸收光谱不同的随机生成的EBL模型形状和计算贝叶斯可信带的EBL强度空间的比较和测试的吸收光谱和HAWC河外观测的两个耀变体之间的协议。得到的频带与当前EBL下限和上限一致,显示出在先前测量中也观察到的朝向更高波长值$λ>10\, μ$ m的下降趋势。
2022-04-27 astro-ph.HE
Investigating IceCube Neutrino Alerts with the HAWC $γ$-Ray Observatory
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所);Universidad Autónoma de Chiapas(恰帕斯自治大学);Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所);Universidad de Costa Rica(哥斯达黎加大学);Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学);Temple University(天普大学);Michigan State University(密歇根州立大学)
利用HAWCγ射线天文台对IceCube中微子警报进行同时搜索,发现5%的检测率,其中两个检测与活跃星系核相关。
2026-09-09 astro-ph.HE
A multi-messenger study of the Fermi Bubbles: very high energy gamma rays and neutrinos
费米气泡已经在费米-LAT的亚TeV伽马射线中成像,如果它们的起源是强子的,它们可能已经在冰立方的$\sim 0.1- 1$ PeV中微子中以低统计数据被发现。我们讨论了这些对象在新的高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线探测器的可探测性。HAWC将每天观察北气泡$\sim 2-3$几个小时,并将绘制其0.1-100 TeV的光谱。对于解释冰立方五个事件所需的硬初级质子谱,HAWC将在不到30天的时间内实现高显著性检测。HAWC和IceCube实验结果的结合将进一步证实强子模型,或限制其谱参数。
2015-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Extragalactic plus Galactic model for IceCube neutrino events
对高能宇宙中微子服从幂律分布的假设进行了批判性分析。我们提出了一个模型,两个组件,更好地解释了观察。高能中微子流的河外分量具有正则$E_ν^{-2}$谱,而银河分量具有$E_ν^{-2.7}$谱,两者都是显著的。这个模型有几个含义,可以在未来几年由IceCube和ANTARES进行测试。此外,存在一个扩散组件接近银河平面,并产生(20-30)\%的冰立方的事件,是有趣的未来$\mbox{km}^3$中微子望远镜位于北半球和伽马射线望远镜,旨在测量事件,直到几个100 TeV的南天空。
2016-05-23 astro-ph.HE
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
Survey of nearby active galactic nuclei with the HAWC Observatory
高海拔水切伦科夫天文台(HAWC)具有宽视场(FOV,$\sim$ 2 sr)和高占空比($\sim$ 95\%),这使其成为TeV γ射线源的强有力的调查和监测实验。我们提出了一个系统的调查伽玛射线源的费米3FHL目录的基础上。源仅限于HAWC的视野(12月19日$^\circ$ $\pm$ 40 $^\circ$)和红移为0.001 $<$ z $<$ 0.3的河外源。河外γ射线源主要是活动星系核,TeV γ射线源主要是BL Lac型耀变体。利用高能γ射线研究活动星系核,为了解这些天体喷流中粒子加速的极端过程打开了一扇新的窗口,也为研究光子传播和河外背景光提供了一条途径。我们已经提高了HAWC的灵敏度在低能量(100 GeV至1 TeV)的基础上的螃蟹脉冲星,这是一个很好的TeV的伽马射线校准源。我们将介绍用改进的分析方法寻找和监测活动星系核的结果。
2017-08-18 astro-ph.HE
Bounds on the origin of extragalactic ultrahigh energy cosmic rays from the IceCube neutrino observations
我们研究了能量范围从$10^{6}$ GeV到$10^{10}$ GeV的IceCube观测对河外高能宇宙射线起源的一般意义,假设高能中微子是由河外宇宙中质子的光生产生的。冰立方观测到的PeV能量中微子通量给出了它们源中质子的光介子产生光学深度和河外宇宙射线质子分量强度的强界。中微子通量意味着河外宇宙射线源的光学深度应该大于$\sim 0.01$,并且对观测到的10 PeV的大量宇宙射线的贡献超过百分之几。如果来自这些河外源的宇宙射线的光谱远远超过1 EeV,中微子通量表明河外宇宙射线在1 EeV及以上的观测到的总宇宙射线通量中占主导地位,有利于宇宙射线的倾斜跃迁模型。在这种情况下,宇宙射线源也需要是有效的中微子发射器,光学厚度接近1。最高能量的宇宙射线($\sim 10^{11}$ GeV)源不应该随着红移而强烈演化,以解释冰立方的观测结果,这表明任何涉及遥远的强大天体的宇宙射线辐射场景都是强烈不受欢迎的。这些考虑的结论是,没有一个已知的河外天体可以同时是PeV和trans-EeV能量宇宙射线的来源。我们还讨论了宇宙线在磁化星系际空间中的传播对观测到的宇宙线总通量与中微子通量之间的联系的可能影响。
2014-12-17 astro-ph.HE
Observation of radio galaxies with HAWC
高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台是一个位于墨西哥普埃布拉的大面积空气簇射阵列。在HAWC的视野中,最近的射电星系M87已经被探测到非常高的能量。本文报道了射电星系M87的TeV γ射线通量的上限。M87是一个位于室女星系团的超巨型椭圆星系,距离16 Mpc,观测范围从射电波长到TeV γ射线。尽管单区同步加速器自康普顿模型已成功用于解释该源高达几GeV的光谱能量分布,但TeV处的γ射线光谱已在不同的理论模型中解释。我们讨论了这些上限的光强子相互作用的影响,以及在冰立方中微子望远镜预期的中微子事件的数量。
2017-09-10 astro-ph.HE
IceCube Search for Galactic Neutrino Sources based on Very High Energy Gamma-ray Observations
银河宇宙射线的能量至少达到几个PeV,它们的相互作用应该会产生$γ$ -射线和次级π介子衰变产生的中微子。因此,银河系源对冰立方观测到的总高能宇宙中微子通量有一定的贡献。假设最高能量的$γ$ -射线是π介子,基于它们的光谱,已经确定了有希望的中微子源候选者,并且观察它们很可能在冰立方实验的生命周期内。在这里,我们提出了寻找银河系的高能宇宙中微子的来源集中在HAWC的非常高的能量$γ$射线调查确定的来源。
2020-01-31 astro-ph.HE
IceCube at the Threshold
冰立方观测到的中微子能量超过100 TeV,其水平明显高于急剧下降的大气中微子背景。天体物理信号既可以在来自整个天空的高能起始事件分析中看到,也可以在来自下面的中微子诱导的μ子信号中看到高能过剩。目前还没有发现单独的中微子源,无论是稳定的还是瞬态的。目前正在开展若干后续工作,以努力找到与光学、X射线和伽马射线探测器观测到的源的一致性。本文介绍了在HAWC的就职典礼上,回顾了IceCube的主要成果,并介绍了IceCube计划转向近实时发布高能事件的现状。
2015-07-28 astro-ph.HE
Study of the long-term Very High Energy emission of the blazars 1ES 1215+3031 and VER J0521+211 with the HAWC gamma-ray observatory
针对耀变体甚高能平均活动表征不足的问题,利用HAWC天文台对两个耀变体开展2090天准连续观测,实现不同显著性的探测,构建多波段能谱并拟合轻子模型。
2023-10-03 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
Constraining the Photon Intensity of Extragalactic Background Light with the HAWC Observatory for the Blazar Mrk 421
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所);Universidad Autónoma de Chiapas(恰帕斯自治大学);Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所);Universidad de Costa Rica(哥斯达黎加大学);Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学);Department of Physics and Astronomy, Michigan State University(密歇根州立大学物理与天文系);Temple University(天普大学)
利用HAWC天文台长期监测数据,通过分析Mrk 421高发射态下的能谱截断,给出河外背景光光子强度的上限,并发现截断源于源内。
2026-05-21 astro-ph.HE
Exploring the Galactic neutrino flux origins using IceCube datasets
本研究开发了一个模拟包,利用 IceCube 弥漫银河系中微子信号信息模拟银河系源种群分布,并与不同数据样本灵敏度对比以估计可探测源数量,从而揭示贡献于 IceCube 弥漫信号的中微子源性质。
2023-07-28 astro-ph.HE
Galactic and Extragalactic Analysis of the Astrophysical Muon Neutrino Flux with 12.3 years of IceCube Track Data
该研究利用IceCube 12.3年高纯度缪子中微子径迹数据,通过三维前向折叠似然拟合区分银河系、大气及各向同性天体物理成分,并检验CRINGE银河系弥散发射模型。
2023-08-16 astro-ph.HE
On the IceCube spectral anomaly
最近,人们注意到不同的冰立方数据集与宇宙中微子的相同幂律谱不一致:这是冰立方谱异常,表明它们观察到多组分谱。在这项工作中,主要的可能性,以提高在一个单一的河外中微子组件的描述进行检查。批判性地分析了银河系高能中微子事件以$E^{-2.7}$分布的相当大贡献的假设[ApJ 826,185(2016)],并考虑了其自然推广。通过引入自由参数,理论考虑和观测事实的动机,期望的稳定性进行了研究。本文所研究的升级模型有:1)~一个具有不同归一化和形状$E^{- 2.4}$的银河系成分; 2)~一个基于新数据的河外中微子谱; 3)~一个非零的大气中微子瞬发成分。该模型的两个关键预测涉及从南方天空收集的“高能起始事件”。银河系的成分产生了一个较软的光谱和一个可测试的角各向异性。第二类完全不同的模型,其中第二个组成部分是各向同性的,可能是河外的,并且具有相对较软的光谱,而不是从北方天空和低于几个100 TeV的μ子中微子的现有观测。
2016-10-22 astro-ph.HE
Diffuse neutrinos from extragalactic supernova remnants: Dominating the 100 TeV IceCube flux
冰立方测量了TeV-PeV中微子的扩散天体物理通量。最合理的来源是独特的高能宇宙射线加速器,如超新星遗迹(HNR)和星爆星系中的伽马射线暴遗迹,它们可以产生具有所需能量和丰度的初级宇宙射线。然而,在这种情况下,比HNR丰富得多的普通超新星遗迹(SNRs)在高达100-150 TeV的能量范围内产生相当或更大的中微子通量,这意味着冰立方信号在这些能量附近的光谱中断。高达这一百TeV能量的扩散通量中的SNR贡献提供了一个自然的基线,然后约束预期的PeV通量。
2015-05-18 astro-ph.HE hep-ph
Pinpointing Extragalactic Neutrino Sources in Light of Recent IceCube Observations
冰立方合作组织最近报告了对高能天体物理中微子流的观测。事件的角分布是一致的各向同性的中微子,这是预期的河外起源的到达方向。我们估计在冰立方观测水平上从许多河外源的准扩散叠加中检测单个中微子源的前景。我们的分析考虑了源分布的集合变化以及单个源的事件统计。我们通过对多重谱线的观测,证明了冰立方在其目前的配置下,在运行的5年内,对罕见的< 10^-8 Mpc^-3 yr^-1瞬变源类是敏感的。由于背景较大,识别与时间无关的源更具挑战性。我们估计,在同一时期,冰立方对密度小于10^-6 Mpc^-3的稀疏源很敏感,这是通过将事件与一个集合中最近的100个源联系起来实现的。我们表明,下一代中微子天文台的5倍的冰立方和其他类似的检测器性能的有效面积将增加约两个数量级的源密度和速率的灵敏度。
2014-06-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Problems and Prospects from a Flood of Extragalactic TeV Neutrinos in IceCube
IceCube测量到的中微子陡峭光谱从>1 PeV延伸到~10 TeV,其能流现在侵入费米各向同性GeV背景。我们研究了几个影响,从中微子生产的源能量学要求。我们展示了河外星系核的环境如何能够熄灭~10-100 TeV的伽马射线,并将其能量转换为X射线,以便在红外光度和磁场的合理条件下,费米背景不会被级联淹没。我们解决了各种方案,如加速的超大质量黑洞和强子的情况下,和观测,可能有助于阐明中微子的阴影起源。
2015-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic and extragalactic contributions to the astrophysical muon neutrino signal
IceCube天体物理中微子信号的光谱和各向异性特性揭示了银河系对南半球中微子通量有重要贡献的证据。我们检查银河系的贡献是可检测的天体物理学μ介子中微子通量从一个低的正偏角地区的北部天空。估计银河中微子通量在这部分的天空中的伽玛射线和南方天空的中微子数据,我们发现,北方天空的天体物理μ介子中微子信号显示超过银河通量。这表明存在一个额外的硬谱(河外或大规模的星系晕)组成部分的天体物理中微子流量。我们表明,银河系通量的组成部分仍然应该是可检测的μ子中微子数据在十年之久的冰立方曝光。
2016-03-22 astro-ph.HE
How far are the sources of IceCube neutrinos? Constraints from the diffuse TeV gamma-ray background
冰立方最近探测到的TeV-PeV中微子的几乎各向同性分布表明,它们来自我们银河系以外的距离,但由于缺乏与已知来源的任何联系,它们的距离在很大程度上是未知的。在本文中,我们建议,随着中微子的产生,累积的TeV伽马射线发射可以用来约束这些中微子源的距离,因为由于河外背景光(EBL)的吸收,TeV伽马射线的不透明度取决于这些TeV伽马射线已经走过的距离。由于\emph{Fermi}测量到的河外TeV背景比预期的与冰立方中微子相关的累积通量弱得多,如果冰立方中微子的来源对TeV伽马射线是透明的,那么大多数的冰立方中微子必须来自大于TeV伽马射线视界的距离。我们发现80%以上的冰立方中微子应该来自红移为$z>0.5$的源。因此,找到与冰立方中微子相关的附近来源的机会很小。我们还发现,为了解释TeV γ射线发射约束下的中微子通量,中微子源密度的红移演化必须至少与宇宙恒星形成速率一样快。
2016-05-18 astro-ph.HE
IceCube: The Rationale for Kilometer-Scale Neutrino Detectors
在冰立方接近完成的时候,我们重新审视了建造更大规模中微子探测器的基本原理。我们关注的是这样一种前景,即这些天文台揭示了仍然神秘的宇宙射线来源。虽然宇宙射线光谱的银河系成分起源于超新星遗迹的情况下只缺少一个“吸烟枪”,但河外成分的起源仍然是一个谜。我们推测中微子发射的伽马射线暴和活动星系。
2009-10-02 astro-ph.HE
Neutrino Astronomy with the IceCube Observatory
冰立方是km^3级中微子望远镜的第一个代表,也是目前对高能中微子最灵敏的探测器。它的主要任务是寻找银河系和河外高能中微子源,但它也是一个优秀的探测器,用于研究各种其他高度热门的天体物理学和粒子物理学主题,如超新星,暗物质和中微子振荡。本文在介绍中微子天文学和中微子望远镜的基础上,介绍了IceCube中微子探测器在宇宙高能中微子源探测方面的最新成果。
2012-09-26 astro-ph.HE
Implications of Fermi-LAT observations on the origin of IceCube neutrinos
IceCube(IC)合作最近报告了TeV-PeV外星中微子的探测,其起源尚不清楚。利用$pp$和$pγ$相互作用中的光子-中微子联系,我们利用\fermi -LAT观测来约束IC探测到的中微子的起源。我们发现银河系的起源,即,由于宇宙线在银河系中传播而产生的银河系中微子和来自银河系点源的中微子可能不产生IC中微子流,因此这些中微子应该是河外起源的。此外,河外伽马射线暴(GRB)可能不能解释IC中微子流,活动星系核喷流可能不产生IC中微子谱,但星暴星系(SBG)可能是有希望的源。由IC探测到的中微子通量与Waxman-Bahcall束缚的一致性表明,SBG中的GRB可能是产生IC探测到的TeV-PeV中微子的两个能量源,$>10^{19}$ eV,CRs和$1-100$ ~PeV CRs。
2014-11-07 astro-ph.HE
Cosmic ray composition study using machine learning at the IceCube Neutrino Observatory
膝区宇宙线质量组成($\sim 3$ PeV)的评估对于理解宇宙射线从银河系到河外源的起源转变至关重要。南极冰立方中微子观测站是一个多组件探测器,由冰顶表面阵列和冰立方深层探测器组成。通过将现代机器学习技术应用于在冰立方天文台的两个探测器组件中同时重建的宇宙射线空气簇射,可以测量该过渡区中初级宇宙射线的能量和质量。在这方面的贡献,我们将讨论目前正在开发的IceCube观测的重建性能和组成的灵敏度。
2019-08-18 astro-ph.HE
IceCube Science
我们讨论了微中子探测器IceCube及其低能升级Deep Core的现状,并回顾了其在粒子物理学方面的科学潜力。我们随后评估冰立方的潜力,揭示神秘的宇宙射线的来源。毕竟,这种渴望决定了仪器的规模。虽然宇宙射线光谱中的银河系成分起源于超新星遗迹的情况只缺少一把冒烟的枪,但河外成分的起源仍然像以往一样神秘莫测。我们推测附近的活动星系半人马座A和M87的作用。
2009-01-29 astro-ph.HE
Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds
GeV-TeV的γ射线和PeV-EeV的中微子背景提供了一个独特的窗口的超高能宇宙射线(UHECR)的性质。我们讨论了最近的费米-LAT数据的河外伽玛射线背景(EGB)和相关的估计点源的贡献,以及冰立方中微子数据的起源的UHECR的影响。我们计算宇宙成因的$γ$ -射线和中微子在UHECR传播过程中产生的扩散通量,并推导出UHECR源的可能的宇宙学演化的约束。特别是,我们表明,混合成分的情况下,这是在协议(一)俄歇测量的能谱和成分的最高能量和(ii)脚踝状的功能,在光分量中检测到的KASCADE-格兰德,是兼容的费米-LAT测量和与当前的IceCube限制。
2017-07-04 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
IceCube: Neutrinos Associated with Cosmic Rays
在简要回顾了更大规模的中微子观测站冰立方的现状之后,我们讨论了这种探测器发现仍然神秘的宇宙射线源的前景。毕竟,这种渴望决定了仪器的规模。虽然宇宙射线光谱中的银河系成分起源于超新星遗迹的情况只缺少一个确凿的证据,但河外成分的起源仍然像以往一样难以理解。我们推测附近的活动星系半人马座A和M87的作用。
2009-06-18 astro-ph.HE
Testing the Dark Matter Scenario for PeV Neutrinos Observed in IceCube
超重暗物质的晚期衰变被认为是在冰立方观测到的弥散PeV中微子的可能解释之一。我们认为多信使约束的影响,并表明,所提出的模型是勉强符合漫射伽马射线背景数据。通过详细分析和识别费米观测到的亚TeV各向同性扩散伽马射线数据以及HAWC或Tibet AS+MD等天文台未来对亚PeV伽马射线的观测,可以进行关键测试。此外,通过下一代望远镜(如IceCube-Gen 2)的几年观测,μ子中微子对附近暗物质晕(如室女星系团)的搜索应该使我们能够排除或支持暗物质模型,而不依赖于伽马射线和各向异性测试。
2015-08-12 astro-ph.HE hep-ph
ANTARES search for high-energy neutrinos from TeV-emitting blazars, Markarian 421 and 501, in coincidence with HAWC gamma-ray flares
本文报道了对Markarian 421和Markarian 501中高能中微子目标搜索的最新分析。它们是TeV波段中最接近和最明亮的两个河外源。与其他类型的活动星系核相比,BL Lac的特征是快速和大幅度的通量变化。这种射电巨响的活动星系核是观测到的高能宇宙射线的候选源。由于它们的喷流与我们的视线平行,强子与周围介质的相互作用可以产生伴随的中微子和伽马射线通量。最近从TXS 0506+056方向探测到的高能中微子激发了从具有增强伽马射线活动的耀变体中寻找高能中微子的研究。这两个目标耀变体受到位于墨西哥的HAWC TeV伽马射线天文台的长期监测活动。本文提供了最新的检索结果,并将先前提供的结果扩展到更长的时间段,涵盖了2014年11月至2017年12月期间收集的ANTARES数据。每个源的伽马射线光变曲线被用来寻找时间相关的中微子,可能产生于强子过程。
2019-11-08 astro-ph.HE
Improving HAWC dark matter constraints with Inverse-Compton Emission
本研究基于HAWC合作组2018年的通量限制,纳入银河系次级逆康普顿散射与河外暗物质分布的影响,将暗物质限制强度最高提升一个数量级,为未来相关实验的次级效应分析提供参考。
2023-12-14 astro-ph.HE hep-ph
Search for High-Energy Neutrinos from TDE-like Flares with IceCube
本研究利用IceCube对29个TDE类耀斑进行高能中微子堆叠分析,结果p值为0.45,与背景一致,未发现显著相关性,并探讨了不同重建算法对实时警报的影响。
2023-07-28 astro-ph.HE
Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds
GeV-TeV的γ射线和PeV-EeV的中微子背景提供了一个独特的窗口的超高能宇宙射线(UHECR)的性质。我们讨论了最近的费米-LAT数据的河外伽玛射线背景(EGB)和相关的估计点源的贡献,以及冰立方中微子数据的起源的UHECR的影响。我们计算宇宙成因的$γ$ -射线和中微子产生的UHECR的扩散通量,并推导出可能的宇宙学演化的UHECR源的约束。特别是,我们表明,在\citet{Globus2015b}中考虑的混合组合物的情况下,这是在协议(i)俄歇测量的能谱和组成的最高能量和(ii)脚踝状的功能,在光组件中检测到的卡斯卡德-格兰德,是兼容的费米-LAT测量和与当前的IceCube限制。我们还讨论了未来实验的可能性,以检测相关的宇宙成因中微子和进一步限制的UHECR模型,包括可能的次主导UHECR质子源。
2017-04-03 astro-ph.HE
A roadmap for searching cosmic rays correlated with the extraterrestrial neutrinos seen at IceCube
我们已经建立了一个天空地图,它应该是预期的120 EeV的宇宙射线宇宙射线(UHECR)的到来方向与最新的天体物理中微子轨道在冰立方,这是作为点源观察到的。为了计算这些到达方向,我们考虑了银河系和河外磁场对宇宙射线偏转的贡献,以及与当前预期兼容的UHECR成分。我们采用Jansson-Farrar JF 12模型计算银河磁场,河外磁场强度为1 nG,相干长度为1 Mpc。我们观察到,银河系平面以外的区域与中微子轨道的相关性更强,而不是邻近或其中的区域,前者是寻找UHECR通量过度或各向异性的良好候选者。此外,作为一个例子,我们集中在150 EeV的UHECR到达方向的区域,该区域与位于北半球远离银道面的$(l,b)=(-137.1^\circ,65.8^\circ)$的冰立方事件37相关,得到了角大小$\sim 5^\circ$,对于200 EeV为$\sim 3^\circ$,对于120 EeV为$\sim 8^\circ$。本文提出的结果代表了一个有用的UHECR过量搜索天空地图指南。
2020-05-19 astro-ph.HE
Searching for High-Energy Neutrinos from Core-Collapse Supernovae with IceCube
IceCube是一个位于南极冰中的立方千米中微子探测器阵列,旨在寻找天体物理学上的高能中微子。它探测到了一个天体物理学中微子的扩散通量,似乎是来自河外的。对这种扩散通量的一个可能的贡献可能来自核心坍缩的超新星。高能中微子可能来自于喷出物与致密的星周介质的相互作用,也可能来自于恒星核心的喷流,喷流在恒星的包层中停滞。在这里,我们将介绍一个堆叠分析的结果,以寻找这种高能量中微子发射的核心坍缩超新星使用7年的$ν_μ$跟踪事件从冰立方。
2021-07-20 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
IceCube: Neutrino Messages from GRBs
在发现宇宙射线一个世纪后,大自然在何处以及如何加速宇宙射线的奥秘仍然没有得到解决。伽马射线暴(GRB)被认为是河外宇宙射线的一个更合理的来源。中微子与伽玛射线暴同时发生的正面观测将确定这些物体是最高能量宇宙射线的来源,并提供有关这些现象内部发生的过程的宝贵信息。计算表明,一个更大规模的中微子望远镜是必要的这项任务。随着南极冰立方接近完工,这种探测器的想法现在正在成为现实。本文回顾了IceCube的建造和运行状况,并总结了IceCube及其前身AMANDA从GRB和类似现象中寻找中微子的结果。最后,对IceCube的未来发展进行了展望。
2010-07-27 astro-ph.HE
Search for transient neutrino sources with IceCube
IceCube探测器嵌入南极的冰川冰中,是第一个体积为1立方公里的中微子望远镜。寻找天体物理学起源的中微子是IceCube的主要目标之一。点源候选者包括银河系天体,如超新星遗迹(SNRs),以及河外天体,如活动星系核(AGN)和伽马射线暴(GRB)。离线和在线搜索瞬态源,如伽玛暴和超新星(SNe)。触发搜索使用费米,SWIFT和Konus的卫星测量。作为触发离线搜索的补充,在线中微子多重态选择允许IceCube触发光学望远镜网络,然后可以识别可能的电磁对应物。这允许探测SNe中的温和相对论性喷流,从而揭示GRB,SNe和相对论性喷流之间的联系。冰立方的触发伽玛暴搜索和相对论性喷流在SNe的第一个限制,从光学后续计划的结果。
2011-11-01 astro-ph.HE
An updated survey of Active Galaxies with the HAWC gamma-ray observatory
本研究利用HAWC伽马射线天文台更新了活动星系巡天,新增567天数据后总曝光达2090天,对138个近邻AGN的甚高能谱拟合修正幂律并考虑河外背景光衰减,得到4个显著探测源和8个边际探测源。
2023-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Analysis of the cumulative neutrino flux from Fermi-LAT blazar populations using 3 years of IceCube data
最近发现的扩散中微子通量PeV的能量提出了一个问题,人口的天体物理源有助于这种扩散信号。一个产生高能中微子的河外候选源群是耀变体。我们目前的结果,从可能性分析搜索的累积中微子发射的Blazar人口选择与第二费米-LAT AGN目录(2LAC)使用IceCube数据集,已被优化用于检测个别来源。与之前使用IceCube进行的搜索相比,调查的人群包含多达数百个来源,其中最大的一个是由费米LAT测量的整个Blazar样本。在这些群体中没有发现明显的中微子信号。一些影响,这种非观察到的PeV扩散信号的起源将被讨论。
2015-02-10 astro-ph.HE
Probing the Galactic Origin of the IceCube Excess with Gamma-Rays
冰立方合作组织最近报告了高能地外中微子通量的证据。在两年的运行过程中,观测到28个能量在30 TeV和1.2 PeV之间的事件,而预计只有10.6个事件来自常规大气背景。导致冰立方过剩的强子相互作用也将产生一股高能伽马射线,可以作为源方向和距离的探测器。我们表明,现有的TeV PeV扩散伽马射线的限制支持的解释,冰立方过剩主要是河外起源。然而,我们指出,伽马射线调查是有偏见的,在北半球,而最近的冰立方数据初步显示南天的偏好弱。银河系中微子源,如超新星和超超新星的残余物可能的次优势贡献与目前的伽马射线极限略有一致。这强调了未来在南半球,特别是在银河系中心周围的扩展区域,包括费米泡的扩散TeV到PeV伽马射线调查的重要性。
2014-07-15 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
Galactic PeV Neutrinos
冰立方实验已经探测到两个能量在1-10 PeV之间的中微子。它们可能来自银河系或银河系外的宇宙射线源。在目前的工作中,我们考虑的强子相互作用的弥漫非常高的能量宇宙射线与我们的银河系内的星际物质来解释PeV中微子事件在冰立方检测。我们还预计,随着PeV中微子事件的PeV伽马射线事件,如果观察到的PeV中微子产生在我们的银河系内的强子相互作用。PeV伽马射线不太可能从我们银河系以外的来源到达我们,因为宇宙背景辐射产生了对。我们认为,在未来的PeV的伽马射线和中微子的同时检测,它将有可能区分银河系和河外起源的非常高的能量中微子。
2013-07-16 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from hard X-ray AGN with IceCube
冰立方中微子天文台已经探测到TeV-PeV范围内的高能天体物理中微子。这些中微子在天空中具有各向同性的分布,因此可能来自河外来源。活动星系核是一类天文天体,它们是有希望的中微子源候选者,因为它们具有高电磁光度和将宇宙射线加速到能量大于10 $^{16}$ eV的潜在能力。这些宇宙射线在活动星系核环境中的相互作用预计会产生中微子和π-γ射线。一些活动星系核辐射的强子模型表明,这样的伽马射线可以反过来与活动星系核的密集光子场相互作用,并级联为硬X射线和MeV伽马射线。我们提出了一个更新的冰立方堆积分析寻找高能中微子从硬X射线源采样的$\textit{Swift}$ -BAT AGN光谱调查。
2021-07-18 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
The Galactic Contribution to IceCube's Astrophysical Neutrino Flux
高能中微子已经被冰立方探测到,但它们的起源仍然是一个谜。确定这种流量的来源是多信使研究的关键第一步。在这项工作中,我们系统地比较两类来源的数据:银河系和河外。我们假设中微子源是按照一类银河系模型分布的。我们建立一个事件的事件基础上的似然函数,包括能量,事件拓扑,吸收和方向信息。我们提出的概率,每个高能量事件的沉积能量$E_{\rm dep}>60$ TeV的HESE样品是银河系,河外,或背景。对于所考虑的银河系模型,天体物理通量的银河系部分具有$1.3\%$的最佳拟合值,并且在90\% CL时为$<9.5\%$。在$<1σ$允许零银河通量。
2017-08-08 astro-ph.HE hep-ph
High energy neutrinos
我们描述了到达地球的高能中微子扩散通量的几个组成部分,并讨论它们是否可以解释冰立方的观测结果。然后,我们专注于来自太阳的TeV中微子。我们证明了太阳中微子通量与HAWC测量的太阳宇宙线阴影相关,并且我们发现它比大气中微子通量大得多。像我们的太阳这样的恒星为中微子提供了非常陡峭的光谱,并且没有相关的伽马射线。我们认为,这是类型的贡献,可以解决高能冰立方数据所提出的主要难题。
2018-03-21 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from Primordial Black Hole Evaporation
原始黑洞(PBH)是暗物质和超高能宇宙射线的候选者。推测PBH存在于大范围的质量中,从低于$10^{15}$ g到$10^3$ M $_\odot$。在这里,我们搜索初始质量为$\sim 10^{15}$ g的PBH。这个初始质量的黑洞的霍金辐射预言了它们现在的蒸发。PBH预计会在蒸发之前产生大量的高能中微子和伽马射线。费米、VERITAS、HAWC、HESS和米拉格罗等伽马射线仪器已经对存在最后一秒到一年的蒸发多溴联苯进行了搜索。它们能够检测来自$10^{-3}$到$0.1$ pc范围内的PBH的突发。我们目前的敏感性PBH蒸发使用一年的中微子数据的冰立方。在这些诉讼中,我们详细介绍了改变,以适应IceCube的标准中微子耀斑搜索,又名时间相关的点源搜索,到一个适合蒸发BH。这些程序作为首次使用中微子搜索蒸发PBH的概念证明,可以使用10年的IceCube数据。
2019-08-15 astro-ph.HE