Bounds on neutrino-DM interactions from TXS 0506+056 neutrino outburst
本文利用IceCube观测到的TXS 0506+056中微子爆发事件,结合耀变体中心黑洞周围的暗物质尖峰,在多种能量依赖截面模型下限制了中微子-暗物质相互作用强度,所得结果与其他天体物理来源的限制相当。
2025-07-16 astro-ph.HE hep-ph
Active Galactic Nuclei and the Origin of IceCube's Diffuse Neutrino Flux
冰立方从TXS 0506+056方向探测到的过量中微子候选事件引起了人们对耀变体作为高能中微子源的极大兴趣。在这项研究中,我们分析了IceCube数据集的公开部分,在空间上与费米3LAC和罗马BZCAT目录中包含的耀变体和其他活动星系核重合,以及在空间和时间上与费米合作组织的全天变率分析(FAVA)中确定的耀斑源重合,搜索中微子点源。我们没有发现耀变体产生大量高能中微子的证据,并得出结论,冰立方测量的扩散通量中不超过5-15%可以来自这类天体。虽然我们不能排除TXS 0506+056有时会产生大量中微子发射的可能性,但我们发现这种行为在耀变体中并不常见,因此TXS 0506+056是一个相当极端的异常值,不能代表整个耀变体。大部分弥散的高能中微子流必须由大量的不太明亮的源产生,例如非耀变体活动星系核。
2018-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Did IceCube discover Dark Matter around Blazars?
本文扩展耀变体喷流模型,引入质子与中心黑洞周围亚 GeV 暗物质的深度非弹性散射,从而解释 IceCube 对 TXS 0506+056 的中微子观测。
2025-09-01 astro-ph.HE hep-ph
High-energy neutrino flare from cloud-jet interaction in the blazar PKS 0502+049
在探测到一个可能与闪耀的耀变体TXS 0506+056有关的$\sim$ 300 TeV中微子后,IceCube揭示了2014-2015年在其位置周围有过量的中微子。然而,其在$γ$射线中的同时静止是具有挑战性的,难以一致地解释。与此同时,位于中微子定域不确定区域内的耀变体PKS 0502+049被观测到在$γ$射线中闪耀。我们发现,与其喷流相互作用并诱导宇宙射线加速和强子核相互作用的密集的线状发射气体云可以合理地解释2014-2015年的中微子耀斑。
2018-08-14 astro-ph.HE hep-ph
New constraints on the dark matter-neutrino and dark matter-photon scattering cross sections from TXS 0506+056
利用IceCube对TXS 0506+056的高能中微子及伽马射线观测,结合暗物质尖峰衰减机制,对暗物质-中微子和暗物质-光子散射截面提出了比星际介质和银河系暗物质晕更严格数个数量级的新约束。
2023-06-26 astro-ph.HE hep-ph
Blazar Flares as an Origin of High-Energy Cosmic Neutrinos?
我们考虑了耀变体耀斑的高能中微子发射的影响,包括最近的IceCube-170922 A事件和2014-2015年可能起源于TXS 0506+056的中微子耀斑。首先,我们讨论了它们的贡献,考虑到各种观测约束的扩散中微子强度。在亚PeV能量下,Blazar可能在扩散中微子强度方面处于次优势地位,我们表明像TXS 0506+056这样的Blazar耀斑可能占总中微子强度的1%-10%。我们还认为,耀变体的中微子输出可以占主导地位的耀斑在标准的轻子方案的γ射线发射,和高能耀斑仍然可以检测到的速度<1每年。其次,我们考虑多信使约束的源建模。我们表明,发光中微子耀斑应伴随着发光宽带级联发射,也出现在X射线和伽马射线。这意味着,不仅像费米这样的伽马射线望远镜,而且像斯威夫特和MAXI这样的X射线天空监测器对于测试基于单区模型的规范图像至关重要。我们还提出了一个两区模型,可以自然地满足X射线的约束,同时解释通过光介子或强子核过程的耀斑中微子。
2018-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Proton Synchrotron, an explanation for possible extended VHE gamma-ray activity of TXS 0506+056 in 2017
TXS 0506+056是2017年9月22日观测到的极端能量中微子事件IceCube-170922 A的来源。费米-LAT探测器报告了从2017年9月15日开始的100 MeV至100 GeV之间的高能(HE)$γ$射线耀斑。几次试图追踪IceCube-170922 A周围的甚高能量(VHE)伽马射线对应物的尝试都没有成功。直到9月28日之后,主要大气伽马射线成像切伦科夫(MAGIC)望远镜才首次观测到来自耀变体的超过100 GeV的VHE伽马射线。$\sim$ 41小时调查导致VHE- $γ$射线活动,直至2017年10月31日。在这里,我们建议扩展GeV的$γ-$射线可以解释为采取两个生产渠道,电子同步自康普顿和质子同步辐射的HE和VHE的排放,分别。在喷流框架和2.4 G的磁场中,可以用$ {L_p'}{\simeq}10^{47}$ erg/sec解释从HE-flare峰值开始的45天VHE发射,这与黑洞质量$5\times 10^{9} {M}_\odot$的${L}_{Edd}$一致
2022-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Limits on Neutrino Lorentz Violation from Multimessenger Observations of TXS 0506+056
冰立方合作组织对一个高能量从耀变体TXS 0506+056方向观测到的($E \gtrsim 200$ TeV)中微子,以及MAGIC和其他实验对同一天体的增强$γ$射线发射的同步观测,可以用来对中微子传播中的洛伦兹破坏设置严格的约束,中微子能量是线性的:$Δv = - E/M_1$,其中$Δv$是与光速的偏差,而$M_1$是受实验约束的未知高能标度。考虑到中微子和光子在$\sim 10$天的传播时间的差异,我们发现$M_1 \gtrsim 3 \times 10^{16}$ GeV。这比以前中微子传播中线性洛伦兹破坏的限制提高了许多数量级,对于二次洛伦兹破坏也是如此。
2018-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Blazar constraints on neutrino-dark matter scattering
利用冰立方望远镜观测到了耀变体TXS 0506+056的中微子辐射。来自耀变体的中微子必须穿过围绕中心黑洞的密集的暗物质(DM)尖峰。这样的中微子的观测意味着新的上限的中微子DM散射截面作为DM质量的函数。如果截面随能量线性上升,则对于DM质量的范围,该约束比现有约束更强。对于恒定的截面,竞争边界也是可能的,这取决于DM尖峰的细节。
2023-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Direct Detection Constraints on Blazar-Boosted Dark Matter
我们探讨了耀变体中的相对论质子通过弹性碰撞将源周围的暗物质粒子提升到高能量的可能性。我们集中在两个样本耀变体,TXS 0506+056 -冰立方最近报告了高能中微子通量的证据-和BL Lacertae,附近的耀变体的代表。我们发现,这些来源引起的地球上的暗物质通量可能是相当大的,大于与银河宇宙射线推动的暗物质的类似过程相关的通量,并且与直接探测质量轻于1 GeV的暗物质粒子有关。从零检测的信号由XENON 1 T,MiniBooNE和Borexino,我们得到限制暗物质-核自旋独立和自旋相关的横截面,这取决于模型化的源,提高其他目前可用的边界光暗物质候选人的1至5个数量级。
2022-06-06 astro-ph.HE hep-ph
Blazar boosted Dark Matter -- direct detection constraints on $σ_{eχ}$ : Role of energy dependent cross sections
本研究针对耀变体喷流电子助推的暗物质,考虑能量相关散射截面的影响,给出了100 MeV以下暗物质-电子散射截面的更强排除限制,并评估了不同暗物质尖峰分布的作用。
2023-07-03 astro-ph.HE hep-ph
Boosted dark matter versus dark matter-induced neutrinos from single and stacked blazars
INFN, Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼部分所)
研究通过分析blazars喷流中暗物质与质子的散射,探讨高能中微子的可能来源,并验证暗物质模型对观测结果的解释能力。
2025-12-20 astro-ph.HE hep-ph
Modelling the coincident observation of a high-energy neutrino and a bright blazar flare
2017年9月,冰立方中微子天文台记录了一个非常高能量的中微子,它与一个异常明亮的伽马射线状态的耀变体TXS 0506 +056方向重合。耀变体是宇宙中重要的光子源,因为它们拥有一个相对论性喷流,其辐射被强烈准直和放大。被称为宇宙射线的高能原子核可以产生中微子;因此,最近的探测可能有助于确定扩散中微子通量和高能宇宙射线的来源。在这里,我们报告的中微子和耀变体之间的物理关系的自洽分析,特别是中微子和光子发射的时间演化和光谱行为。我们表明,在耀斑期间的宇宙射线的数量适度的增强可以产生一个非常强烈的中微子通量的增加,这是有限的共同产生的硬X射线和TeV的伽马射线。我们还测试了典型的辐射模型的兼容性,并确定了几个模型类与观测不兼容。我们调查的结果在多大程度上可以推广到整个人口的耀变体,以确定它们的输出在光子,中微子和宇宙射线之间的关系,并建议如何优化未来的观测策略。
2019-05-10 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Colliders in Binary Blazars Probing Ultra-High-Energy Particle Physics
INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano(意大利国家天体物理研究所,米兰空间天体物理学与宇宙物理学研究所);INFN, Sezione di Pavia(意大利国家核物理研究所,帕维亚分部)
该研究提出双 blazar 可形成质心系能量达 10^10GeV 的宇宙对撞机,能探测超高能粒子物理及超出标准模型的物理,其产生的辐射可被现有及规划中的观测台探测。
2026-10-14 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Multimessenger Astronomy and New Neutrino Physics
我们讨论了如何约束新的物理学在中微子部门使用多信使天文观测的冰立方实验。与可识别的源的时间和方向重合的信息被用来通过约束来自这些源的中微子的平均自由程来改善实验限制。在接下来的几年里,冰立方预计将从各种中微子产生源中探测中微子,并且已经确定Blazar TXS 0506+056是中微子产生源。我们探讨特定的唯象模型:额外的中微子相互作用,亲中微子的暗物质,和轻子数带电的轴子暗物质。对于每一个新的物理方案,我们解释从TXS 0506+056中微子的观测作为一个约束的新的物理模型的参数。我们还讨论了合并涉及中子星和黑洞,以及如何检测中微子符合这些事件可以放置新的物理模型的界限。
2018-11-02 astro-ph.HE hep-ph
Multimessenger Tests of Einstein's Weak Equivalence Principle and Lorentz Invariance with a High-energy Neutrino from a Flaring Blazar
高能($\sim290$ TeV)中微子的探测与耀变体TXS 0506+056相一致,这是迄今为止第一个也是唯一的$3σ$中微子源关联,为弱等效原理(WEP)和洛伦兹不变性提供了新的多信使检验。假设来自耀变体耀斑的TeV中微子和γ射线光子之间的飞行时间差主要是由Laniakea超星系团的引力势引起的,我们证明了中微子和光子与WEP的偏差保守地限制在$10^{-6}-10^{-7}$的精度,这比以前用超新星1987 A的MeV中微子给出的结果好3- 4个数量级。此外,我们证明了TeV中微子与耀变体耀斑的关联限制了线性和二次违反洛伦兹不变性(LIV)到$E_{\rm QG, 1}>3.2\times10^{15}-3.7\times10^{16}$ GeV和$E_{\rm QG, 2}>4.0\times10^{10}-1.4\times10^{11}$ GeV的量子引力的能量标度。这些改进以前的限制线性和二次LIV的能量尺度在中微子传播的5- 7个数量级。
2019-01-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraints on the Blazar-Boosted Dark Matter from the CDEX-10 Experiment
本文利用CDEX-10实验数据研究耀变体加速的轻暗物质,对TXS 0506+56和BL Lacertae两种耀变体给出暗物质-核子散射截面限制,在亚MeV质量范围达到固态探测器实验的最佳灵敏度。
2024-03-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Testing secret interaction with astrophysical neutrino point sources
本文利用IceCube观测到的NGC 1068和TXS 0506+056中微子点源,研究其与宇宙中微子背景的秘密相互作用对通量的影响,并在两个中微子质量基准场景下给出相互作用强度限制。
2024-06-14 astro-ph.CO hep-ph
Probing Extragalactic Ultralight Axion Dark Matter with Decade-Long Blazar Optical Polarimetry of 1ES 1959+650
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本文利用耀变体1ES 1959+650的十年光学偏振数据首次搜索类轴子暗物质诱导的偏振角周期振荡,未发现显著信号,并在广泛质量范围内对ALP-光子耦合常数给出严格上限,证明长期耀变体偏振测量是探测河外类轴子暗物质的有效互补手段。
2026-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
AGN constraints on neutrino-dark matter scattering
本文利用IceCube观测到的来自TXS 0506+056和NGC 1068的高能中微子穿过暗物质尖峰这一事实,对暗物质-中微子散射提出新限制,并将其解释为暗光子耦合重子数减轻子数的约束。
2024-04-30 astro-ph.HE hep-ph
PKS 1424+240: yet another masquerading BL Lac object as a possible IceCube neutrino source
我们发现,耀变体PKS 1424+240最近被IceCube与$3.3\,σ$水平上的中微子过剩以及其他三个源相关联,与第一个可能的非恒星中微子源TXS 0506+056相似,也是一个伪装的BL Lac天体,即,本质上是一个平谱射电类星体,具有隐藏的宽线和标准的吸积盘。我们指出,这两个源共享其他属性,包括光谱能量分布,高功率,秒差距尺度的属性,并可能无线电形态。我们推测,相对罕见的组合质子加载的喷气机,可能是典型的高激发源,和有效的粒子加速过程,其相对较高的同步峰值频率,可能有利于中微子生产在这两个来源。GB 6 J1542+6129最近也在冰立方星协列表中出现了两次,似乎也属于这个罕见的耀变体,其中最多包括~ 20个费米-4LAC耀变体。
2022-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Probing Lorentz invariance with a high-energy neutrino flare
本文提出非参数统计方法,通过分析高能中微子耀斑的时间结构探测洛伦兹不变性破缺,以TXS 0506+056耀斑为例得出LIV能量标度下限,提供不依赖电磁对应体的稳健研究手段。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
The Spectra of IceCube Neutrino (SIN) candidate sources -- II. Source Characterisation
在IceCube首次探测到高能天体物理中微子的八年后,我们仍然对它们的起源几乎一无所知,尽管耀变体中微子源的情况越来越强。在$3 - 3.5\,σ$与冰立方中微子(即位于$z=0.3365$的耀变体TXS 0506+056)在时间和空间上的第一次显著关联之后,我们中的一些人实际上已经选择了47个耀变体的独特样本,其中$\sim 16$可以与冰立方探测到的单个中微子轨道事件相关联。基于我们最近对这些天体的光谱学研究,我们在这里对它们进行了重新定位,以确定它们的真实性质,并检查它们是否与其他耀变体不同。对于第一次,我们还提出了一个系统的研究频率的伪装BL Lac,即平谱射电类星体与他们的宽线淹没非热喷流发射,在$γ$射线和冰立方选择的样品,发现一个分数$>$ 24%,可能高达80%。我们的辐射源似乎和其他耀变体没有区别。我们还讨论了中微子发射的两种理论方案,一种是中微子产生于质子与射流光子的相互作用,另一种是目标光子来自宽线区域。这两种情况都可以同等地解释我们中的一些人所观察到的中微子-耀变体的相关性。未来中微子望远镜和X射线卫星的观测将对它们进行测试。
2021-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex