Unveiling the nature of galactic TeV sources with IceCube results
本文利用伽马射线观测与理论分析评估银河系微子辐射的弥漫与源贡献，通过对比 IceCube 测量结果，限定具有强子性质的 TeV 伽马射线源比例应小于约 40%。
2023-10-24 astro-ph.HE
Searching for Neutrino Transients Below 1 TeV with IceCube
最近对来自新星的GeV伽马射线的观测导致了对这些物体的理解的范式转变。虽然现在人们相信冲击波对新星的能量收支有很大的贡献，但仍然不知道发射是强子还是轻子的起源。中微子可能是明确区分这两种情况的关键，尽管这种粒子的能量比中微子望远镜通常瞄准的要低得多。IceCube的密集仪器DeepCore子阵列提供了将观测阈值从1 TeV降至约10 GeV的能力。我们将讨论最近的测量在这个低能量的制度，一个新的子TeV的选择的细节，以及未来的搜索瞬态中微子发射的前景。
2021-08-03 astro-ph.HE
Directional association of TeV to PeV astrophysical neutrinos with radio blazars
最近，我们已经表明，冰立方探测到的200 TeV以上的高能中微子产生在几个秒差距内的中心区域的射电明亮的耀变体，这是活跃的星系核与喷流指向我们。为了独立测试这一结果并将分析扩展到更广泛的能量范围，我们使用了来自IceCube七年观测的所有中微子能量的公共数据。冰立方点源的可能性地图进行了分析，对耀变体的位置从一个统计上完整的样本选择其紧凑的无线电通量密度。后一项分析提供了3.0 sigma显著性，两项研究的合并试验后显著性为4.1 sigma。这种相关性是由大量的耀变体驱动的。再加上样本中没有包含的更暗但物理上相似的源，它们可以解释整个冰立方天体物理学中微子通量，因为它们来自μ子轨道分析。中微子可以在秒差距尺度的耀变体喷流中由相对论质子与X射线自康普顿光子相互作用产生。
2020-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Anisotropy of TeV and PeV cosmic rays with IceCube and IceTop
高能宇宙射线与地球大气层的相互作用产生了大量含有大量μ子成分的次级粒子的空气簇射。通过利用中微子望远镜对高能μ子的灵敏度，有可能使用这些探测器进行精确的宇宙射线研究。宇宙射线μ介子事件的高速率提供了高统计数据样本，可用于在千分之一水平上寻找母粒子到达方向的各向异性。本文报道了用IceCube中微子望远镜在20-400 TeV能量范围内在多个角尺度上收集的宇宙线数据中各向异性的观测结果。来自位于冰立方上方冰面上的IceTop空气淋浴阵列的新数据显示出与高能冰立方结果一致的各向异性。冰顶对大范围空气簇射的所有成分的敏感性将使我们能够更详细地探索与所观察到的各向异性相关的初级宇宙射线的特征。
2012-05-17 astro-ph.HE
A test of spatial coincidence between CHIME FRBs and IceCube TeV energy neutrinos
我们寻找的CHIME FRB和冰立方中微子在TeV的能量范围内检测到的空间关联，通过计数的中微子FRB对与角间距的$< 3 $度，以及在所观察到的中微子误差圆的总数。该数量构成总信号事件，然后将其与总背景进行比较，对应于无空间关联的零假设。本底是在离源角窗口中由中微子-FRB匹配得到的，该窗口与信号窗口具有相同的立体角。与背景相比，我们没有发现任何统计学上显著的过量。因此，我们的结论是，没有证据表明TeV能量范围内的冰立方中微子和CHIME FRB之间的角相关性。对于这些搜索中的每一个，我们报告90%的贝叶斯可信区间上限所观察到的FRB诱导的中微子。
2022-11-01 astro-ph.HE hep-ph
Multiplicity of TeV muons in air showers detected with IceTop and IceCube
南极的冰立方中微子观测站可以通过测量低能和高能μ子分量，在广泛的空气簇射中对μ子产生模型进行独特的测试。在这里，我们提出了TeV μ介子含量的测量，在近垂直的空气淋浴检测与IceTop在符合IceCube。初级宇宙射线的能量估计从占主导地位的电磁分量的空气簇射在表面上观察到的。根据在深探测器中测量的能量损失，研究了簇射的高能μ子含量。使用神经网络，逐个事件估计TeV μ子的初级能量和多重性。基线分析确定的平均多重性作为一个函数的初级能量之间的2.5 PeV和250 PeV的强子相互作用模型Sibyll 2.1。使用后LHC模型QGSJet-II.04和EPOS-LHC的基础上模拟得到的结果，提出了一次能源高达100 PeV。对于所有三个强子相互作用模型，TeV μ子含量的测量是一致的，假设最近的组合物模型的预测。将结果与GeV μ介子在空气簇射中的测量结果进行比较，揭示了基于后LHC模型的组合物解释中的紧张局势。
2023-01-29 astro-ph.HE
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
Observation of TeV-PeV cosmic ray anisotropy with IceCube, IceTop and AMANDA
在TeV-PeV能量范围内对宇宙线各向异性的研究可以为我们银河系附近宇宙射线的起源和传播提供线索。由于观测到的各向异性非常小，低于千分之一水平，因此需要大的事件体积以足够详细地表征它。在过去的六年里，冰立方天文台已经收集了1500亿次宇宙射线引起的μ子事件。这个大的数据样本使得有可能检测到南半球的各向异性，下降到10 $^{-5}$水平，在初级能量超过10 TeV。所观察到的各向异性不是简单的偶极子，但它可以被描述为由球谐展开的多极分量组成，约为10 $^{\circ}$。在100 TeV以上的宇宙线到达分布的拓扑结构的变化被观察到。收集的数据与空气淋浴阵列IceTop超过300 TeV确认PeV的能量尺度的意见。此外，加上2000年至2007年期间运行的AMANDA中微子望远镜收集的数据，使我们能够搜索观测到的TeV各向异性的时间变化。
2013-08-01 astro-ph.HE
Measurement of the multi-TeV neutrino cross section with IceCube using Earth absorption
冰立方探测到的中微子的能量比粒子加速器产生的任何中微子都高几个数量级。中微子是弱相互作用的粒子，但在能量超过30 TeV时，地球对中微子变得不透明。中微子的截面在标准模型中得到了很好的预测。横截面的任何意外增加都可能是超越标准模型物理学的标志。在这个分析中，冰立方的通过μ介子中微子通量被用来拟合中微子相互作用的截面，通过高能中微子将被吸收，因为它们穿过地球和极大似然拟合允许截面被确定为标准模型预测的倍数。我们将回顾使用1年的冰立方数据测量中微子截面，其中包含10，000个事件，发现与标准模型预测一致。在这篇文章中，我们提出了使用8年IceCube数据（约300，000个事件）扩展此分析的计划。在扩展的截面将测量每个中微子能量的带电和中性电流的相互作用。这将是最精确的高能μ介子中微子截面测量，同时也对任何超出标准模型的成分敏感。
2019-08-16 astro-ph.HE
Constraints on light meson production in air-showers with atmospheric neutrinos below 1~TeV interacting in IceCube's DeepCore
IceCube中微子探测器每年利用其低能扩展DeepCore观测数万个大气中微子，覆盖从GeV到TeV的中微子能量范围。这些中微子可以用来研究粒子相互作用的条件下，无法达到目前的基于加速器的实验。在这里，我们提出了关于生产的光和奇怪的介子在大气粒子级联使用一个专门的分析的基础上的形状的中微子光谱在天顶和能量的限制。我们报告的第一个测量大气中的K/Pi比在一个约束的能量范围内完全从中微子观测。
2019-09-24 astro-ph.HE hep-ex
Correlation of highly variable blazars with TeV IceCube track events
由于IceCube事件170922 A与耀变体TXS 0506+056的空间和时间相关性，首次发现宇宙线加速器，促使我们在Fermi-LAT 3FGL星表中寻找其他可能与IceCube高能径迹事件相关的耀变体。我们研究了与中微子径迹事件相关的耀变体的Fermi-LAT光变曲线。在我们选取的IceCube径迹事件的2 $σ$角不确定度范围内的8个源中，我们发现只有一个源3FGL J2255+2409在中微子探测过程中处于耀斑状态。我们已经进行了一个依赖于时间的建模的多波长数据从这个耀变体，中微子事件，包括轻子能量损失和质子-质子相互作用在其喷流，以确定它是否可能是中微子事件的起源。我们的轻强子模型估计的喷流光度$L_j = 3.6 \times10^{47}$ erg/sec期间的中微子阶段的3FGL/4FGL J2255+2409。
2020-02-05 astro-ph.HE
Archival Search for IceCube Sub-TeV Neutrino Counterparts to Sub-Threshold Gravitational Wave Events from the Third Observing Run of the LIGO-Virgo-KAGRA
本研究提出利用IceCube DeepCore归档数据，通过非分箱极大似然法搜索LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行中约100个次阈值引力波事件的亚TeV中微子对应体，以增强其天体物理意义并推进多信使天文学发展。
2025-09-16 astro-ph.HE
Interpreting IceCube 6-year HESE data as an evidence for hundred TeV decaying Dark Matter
假设一个单一的天体物理幂律通量来解释冰立方6年HESE外星事件产生了一个大的光谱指数，这与伽马射线观测和6年上升的μ子中微子数据有很大的关系。采用一个属于$\left[2.0,2.2\right]$范围的谱指数，它与通过对6年上行μ子中微子数据进行分析所推导出的谱指数以及$p$ - $p$天体物理源相一致，最新的IceCube数据显示，在能量范围40- 200 TeV内，事件数超过了$2.6\,σ$。我们解释这样的过剩作为一个衰减的暗物质信号，我们进行似然比统计检验比较的两个组件的情况下，相对于单组件之一。
2017-09-22 astro-ph.HE hep-ph
Geometric Compatibility of IceCube TeV-PeV Neutrino Excess and its Galactic Dark Matter Origin
我们执行的冰立方TeV-PeV中微子过剩的天空图的几何分析，并测试其与我们的银河系中的衰变暗物质信号的天空图的兼容性。使用Kolmogorov-Smirnov和似然比检验，我们发现，观察到的事件天空图更倾向于有一个银河系的暗物质和均匀的背景贡献的组合，相比纯粹的银河系的暗物质的起源。由于假设银河系的暗物质是所有中微子过剩的原因，目前的数据也可以排除广泛的暗物质的轮廓，除了平坦的轮廓，如等温的。我们还考虑了几个有代表性的衰变暗物质光谱，这可以提供一个很好的拟合观测光谱在冰立方与暗物质的寿命约12个数量级以上的宇宙年龄。
2013-11-22 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
Consistent Lorentz violation features from near-TeV IceCube neutrinos
最近提出的将60~TeV到2~PeV的冰立方中微子事件与伽马射线暴联系起来的建议表明宇宙中微子的Lorentz破坏，并进一步导致中微子和反中微子之间的$CPT$对称性破坏。在这里，我们发现，另外12个北半球的轨道事件可能与伽玛暴相关的三年冰立方数据满足相同的规则性，在较低的能量尺度约1~TeV。结合拟合表明洛伦兹破坏标度${E}_{\rm LV}=(6.4\pm 1.5)\times10^{17}~{ \rm GeV}$和固有的时间差${Δ{t}_{\rm in}=(-2.8\pm 0.7)\times10^2~{\rm s}}$，从中我们发现中微子比光子在伽玛射线暴源的早期发射。我们还建议分析伽玛暴触发时间前几分钟检测到的中微子事件，以测试超高能中微子的$CPT$破坏。
2019-06-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Extracting the Energy-Dependent Neutrino-Nucleon Cross Section Above 10 TeV Using IceCube Showers
中微子是探测物质深层结构和高能宇宙的关键。然而，直到最近，它们的相互作用只在实验室能量高达约350 GeV的情况下测量。随着冰立方中高能中微子的探测，一个测量它们在更高能量下相互作用的机会出现了，这部分是天体物理学的起源。地球内部物质的散射影响了它们到达方向的分布-从这一点出发，我们提取了中微子-核子截面，能量从18 TeV到2 PeV，在四个能量箱，尽管中微子通量的不确定性。使用六年的公共IceCube高能启动事件，我们明确表明，第一次，截面的能量依赖性高于18 TeV同意预测软比线性的依赖性，并重申没有新的物理，将使截面急剧上升，到一个质心的能量约1 TeV。
2019-01-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Searches for neutrinos from fast radio bursts with IceCube
虽然冰立方已经发现了一个弥漫的天体物理中微子流，但这些中微子的潜在来源仍然未知。瞬变天体，如快速射电暴（FRB），可以解释很大比例的测量通量。介绍了冰立方从FRB中寻找MeV到TeV中微子的分析技术。由于冰立方中微子和FRBs之间没有显着的相关性已被发现，我们提出的第一个限制MeV的FRBs的中微子发射和最具约束力的限制与GeV到TeV的能量中微子。我们还描述了未来冰立方中微子搜索的前景，正好与FRB检测下一代无线电干涉仪。
2019-08-30 astro-ph.HE
Measurement of the Diffuse Astrophysical Neutrino Spectrum above a TeV with All Flavor Starting Events in IceCube
利用IceCube的MESE起始事件样本，测量了1 TeV至10 PeV的弥散河外中微子谱，发现其偏离单一幂律，显著性达4.2σ。
2025-07-08 astro-ph.HE
Searching for TeV gamma-ray emission associated with IceCube high-energy neutrinos using VERITAS
寻找长期寻找的宇宙射线来源的一个线索是最近冰立方探测器对高能中微子天体物理通量的观测，因为这些中微子可能起源于宇宙射线加速器的强子相互作用。虽然中微子的天空图显示没有显着的点源的迹象，到目前为止，有可能利用成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的灵敏度，如VERITAS，从中微子方向搜索强子伽马射线发射。在过去的2年里，已经使用VERITAS阵列观测了IceCube探测到的中微子事件的位置。观测仅限于μ子中微子事件，因为它们的典型角度重建不确定性低于1度，小于VERITAS视场的3.5度直径。VERITAS的位置进一步限制了中微子事件的位置，可以观察到那些位于北部天空，或在温和的南偏。观测位置的列表是从已发表的结果和冰立方提供的一组高能μ子轨道中选择的。我们目前的现状和一些初步的结果，从这个计划。
2015-09-01 astro-ph.HE
Searching for sub-TeV IceCube neutrinos correlated to sub-threshold GW events
本研究利用IceCube归档中微子数据搜索与LVK公开的亚阈值GW候选体相关的亚TeV中微子，以验证多信使关联并改进候选体定位与参数阈值理解。
2025-06-11 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
Gamma-ray Astronomy with Muons: Sensitivity of IceCube to PeVatrons in the Southern Sky
北半球TeV伽马射线观测站，如Milagro和Tibet AS $γ$，通过发现以前未被识别的源，可能是PeVatron产生的宇宙射线谱中高达“膝盖”的宇宙射线，证明了全天空仪器的重要性。我们评估冰立方的潜力，以确定类似的源在南部天空中的详细分析方法，以确定通量的μ子从TeV的伽马射线阵雨。我们将这种方法应用于已知的伽马射线源，如超新星遗迹。我们发现，与米拉格罗类似，对于通量强于几个10^{-11}粒子TeV^{-1} cm^{-2} s^{-1}的点状PeVatron，在10年内就有可能探测到。
2009-09-21 astro-ph.HE
AMON: TeV Gamma and Neutrino Coincidence Alerts from HAWC and IceCube subthreshold data
随着大型宇宙射线、伽马射线、中微子和引力波观测站的同时运行，多信使天体物理学的时代已经到来。就在过去的两年里，一个电磁（EM）对应物被探测到的引力波事件，和高能中微子的EM对应物的证据已经确定。这些测量对我们对非热宇宙的看法产生了重大影响，但理解宇宙加速器需要大量增加多信使观测的数量。天体物理多信使观测网（AMON）是为高统计搜索伽马射线和中微子探测器的阈下瞬态警报而设计的。在AMON，我们已经实施了一个联合的可能性分析TeV伽马射线测量从高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台和中微子从冰立方中微子天文台。AMON已经准备好使用HAWC“热点”和IceCube天体物理中微子事件产生实时巧合警报。这些警报将分发给AMON后续合作伙伴，预计延迟时间中位数为6小时，相当于HAWC视野中的完整过境。警报的角分辨率将达到${\sim}0.2^{\circ}$，非常适合进行深层电磁跟踪观测。
2019-08-16 astro-ph.HE
Extended search for point sources of neutrinos below and above the horizon: Covering energies from TeV to EeV with IceCube
像冰立方这样的中微子望远镜的点源搜索通常局限于一个半球，因为选择向上的事件作为拒绝大气μ子背景的一种方式。在这项工作中，我们表明，在地平线以上的下行区域可以包括在搜索中通过抑制通过能量敏感的选择程序的背景。这种方法增加了信号光谱的EeV区域的范围，这是以前由于地球内部能量高于PeV的中微子的吸收而无法访问的。我们提出了初步的分析结果，这是第一次包括上行以及下行μ子事件的组合方法。我们使用IceCube收集的数据，配置为22个字符串。未观察到明显超出大气背景的过量。虽然其他分析提供了北半球的结果，但这种新方法将视野扩展到了南半球的大部分天空，这是以前没有被IceCube覆盖的。
2009-03-31 astro-ph.HE
Dark Matter scenarios at IceCube
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究和多信使分析支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。根据天体物理幂律的陡度，冰立方数据中的过剩显示在能量范围10-100 TeV（低能过剩）或PeV（高能过剩）。在这两种情况下，我们的特点是一个双组分中微子通量衰变暗物质粒子提供了一个贡献的冰立方观测。
2017-02-13 astro-ph.HE hep-ph
Measuring total neutrino cross section with IceCube at intermediate energies ($\sim$100 GeV to a few TeV)
无论是研究中微子本身还是作为信使粒子，中微子的截面对许多分析都至关重要。在低能量方面，加速器实验的测量值高达几百GeV。在高能侧，中微子-地球吸收测量延伸到几TeV。中间能量范围还有待实验测量。这项工作是通过事件率和截面之间的线性关系实现的，并将利用2010年至2018年期间收集的IceCube μ子中微子数据。一个先进的能量重建，量身定制的能量范围的独特属性，并使用光子在冰中传播的完整描述，被施加到事件样本的中微子诱导的通过去μ子进行向前折叠分析。
2021-07-20 astro-ph.HE hep-ex
TeV-PeV neutrino-nucleon cross section measurement with 5 years of IceCube data
本文提出了一种利用地球对中微子的吸收测量TeV-PeV能区中微子-核子深度非弹性散射（DIS）截面的新方法。我们分析了从2011年5月到2016年5月用完整的IceCube探测器收集的五年数据。分析的重点是电磁和强子簇射（级联）主要由电子和τ中微子。所应用的事件选择具有对大气μ子的高本底抑制（低于60 TeV的本底污染< 10%，高于60 TeV的无本底）和高信号效率（~ 80%）。最终的中微子样本由4808个事件组成，其中402个事件超过10 TeV的重建能量。展开的方法，使重建级联参数，如能量和天顶映射到真正的中微子变量。分析是假设各向同性的天体物理中微子通量，在七个能量箱，并在两个天顶箱（“下行”从南半球和“上行”从北半球）。下行事件与上行事件（在高能时被地球吸收）的比值对中微子-核子截面敏感，但对天体物理中微子通量不确定性不敏感。
2018-09-18 astro-ph.HE hep-ex
The IceCube low-energy excess: a Dark Matter interpretation
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。一旦考虑到严格的天体物理幂律，IceCube数据中的过剩显示在10-100 TeV的能量范围内（低能过剩）。通过对中微子能谱和中微子到达方向的角分布的统计分析，我们描述了一个双分量中微子流，其中衰变/湮灭的暗物质粒子对冰立方观测有贡献。
2017-07-17 astro-ph.HE hep-ph
Insights from LHAASO and IceCube into the origin of the Galactic diffuse TeV--PeV emission
通过比较LHAASO和IceCube观测，结合脉冲星晕建模，证明轻子成分贡献可解释银河系弥散TeV--PeV伽马射线发射超出，并符合银河经度分布。
2024-03-15 astro-ph.HE
High-energy neutrino interaction physics with IceCube
虽然它们以研究天体物理中微子而闻名，但像IceCube这样的中微子望远镜可以研究中微子相互作用，其能量远远高于加速器所能达到的能量。在这篇文章中，我提出了两个冰立方分析中微子相互作用的能量远远超过1 TeV。第一个测量地球对中微子的吸收，并由此确定能量在6.3至980 TeV之间的中微子-核子截面。计算结果表明，该截面为1.30 $^{+0.21}_{-0.19}$（stat.）$^{+0.39}_{-0.43}$（系统）乘以标准模型横截面。我们还提出了一个测量中微子的非弹性，使用$ν_μ$带电电流的相互作用，发生在冰立方。我们测量了能量从1 TeV到100 TeV以上的平均非弹性，发现它与标准模型的预期是一致的。我们还进行了一系列的适合这个轨道样本和匹配的级联样本，以探测天体物理中微子通量的各个方面，特别是味道比。
2018-09-11 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
A Strong Test of the Dark Matter Origin of the 1.4 TeV DAMPE Signal Using IceCube Neutrinos
暗物质粒子探测器（DAMPE）最近报道了1.4 TeV电子谱的暂时过剩。一个非天体物理的方案，其中暗物质粒子湮灭或衰变在一个本地团块已被援引来解释过剩。如果末态的$e^\pm$湮灭通道是由左手轻子作为$SU(2)_L$双重态的一个组分介导的，那么具有相似能量的中微子应该同时产生。我们证明，通用的暗物质模型可以果断地测试现有的冰立方数据。如果没有探测到，这样的模型将在$5σ$水平上被排除在外，因为点状源的五年数据和带有左手轻子的暗物质粒子扩展源的十年数据。
2018-06-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for TeV Neutrinos from Seyfert Galaxies in the Southern Sky using Starting Track Events in IceCube
本研究利用 IceCube 起始径迹事件搜寻南方天空最亮塞弗特星系的 TeV 中微子，并结合盘-日冕模型提升发现潜力，报告了搜寻方法的预期性能。
2023-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic-ray Spectrum and Composition with the IceCube Observatory
本文报道了南极冰立方天文台对银河系宇宙射线的能谱和核成分的测量结果。
2012-10-28 astro-ph.HE
Spectrum of PeV Cosmic-Ray Protons and Helium Nuclei with IceCube
Institute of Experimental Particle Physics, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院实验粒子物理研究所）
本文提出从 200 TeV 起重建宇宙线质子和氦核联合能谱的方法，利用 IceCube 与 IceTop 数据填补轻宇宙线在 TeV 至 PeV 能区的测量空白。
2025-11-07 astro-ph.HE
On TeV Gamma Rays and the Search for Galactic Neutrinos
冰立方中微子的发现为回答高能天体物理学中长期存在的问题提供了一个机会。为了中微子本身及其与其他过程的关系，理解银河系产生的中微子是很重要的，它应该伴随着伽马射线的通量。检查费米TeV数据，并应用其他限制，直到>1 PeV，冰立方通量的银河部分似乎不太可能很大，尽管可能在某种程度上存在。我们解决Sgr A*，其中TeV-PeV中微子可能超过伽马射线，由于伽马-伽马不透明性，以及进一步的影响，包括暗物质和宇宙射线电子。
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Searching for IceCube sub-TeV neutrino counterparts to sub-threshold Gravitational Wave events
本研究利用IceCube的DeepCore阵列和UML方法，在1000秒时间窗口内对GWTC-2.1亚阈值引力波候选事件进行亚TeV中微子对应体的档案搜寻，并报告了90%置信水平的灵敏度。
2023-09-11 astro-ph.HE
New constraints on the origin of medium-energy neutrinos observed by IceCube
最近的IceCube出版物声称观测到能量低至$\sim 10$ TeV的宇宙中微子，加强了越来越多的证据，即中微子通量在10-100 TeV范围内出乎意料地大。这些中微子的任何可能的来源也必须产生一个$γ$射线通量，该通量在到达地球的途中能量降低，并对费米卫星测量的河外$γ$射线背景产生贡献。在一个定量的多信使分析，具有最低限度的假设，我们发现一个$\geq 3σ$紧张的数据，达到$\sim 5σ$宇宙中微子扩展到$\sim 1$ TeV，解释为人口的隐藏的宇宙射线加速器的证据。
2020-05-14 astro-ph.HE hep-ph
Large Scale Cosmic Ray Anisotropy With IceCube
我们报告的宇宙射线的到达方向的各向异性的研究与宇宙射线（CR）粒子的平均能量~ 14 TeV使用的数据从冰立方探测器。IceCube是一个位于南极的中微子观测站，建成后将包括80根弦和6根额外的弦，用于低能阵列Deep Core。这些线部署在1，450至2，450米深的深冰中，每条线包含60个光学传感器。本分析中使用的数据是在2007年4月至2008年3月期间收集的，使用了22根展开的弦。数据包含约43亿个向下的μ子事件。一个二维的天空图的证据0.06%的大尺度各向异性。本工作还介绍了每个CR粒子中位能量为12 TeV和126 TeV时该各向异性的能量依赖性。这种各向异性可能是由一些可能的效应引起的;它可以进一步加强对银河系磁场结构和可能的宇宙射线源的了解。
2010-10-15 astro-ph.HE
Photohadronic Origin of the TeV-PeV Neutrinos Observed in IceCube
我们执行一个公正的搜索的起源最近观察到的28个事件以上的~30 TeV的冰立方中微子天文台，假设这些（除了大气背景）的天体物理起源产生的光强子相互作用。而不是依赖于中微子通量的归一化，我们证明，光谱形状和风味组成可以用来约束或识别源类。为了量化我们的观察，我们使用的模型，其中的目标光子产生的同步辐射的共同加速的电子，我们包括磁场效应的次级μ介子，π介子和K介子。我们发现，缺乏观测到的事件的能量远大于PeV指向源与强磁场，这并不表现出最高的宇宙射线和中微子能量之间的直接相关性。虽然最简单的活动星系核模型与有效的质子加速合理地描述了目前的数据在约3sigma的置信水平，我们表明，冰立方可以排除所观察到的中微子干的超高能宇宙射线的来源，一个因素增加了10倍，如果目前的观测得到证实，在超过5sigma的统计。一个可能的警告是具有强磁场和高洛伦兹因子的源，例如以磁能为主的伽马射线暴。
2013-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Multiplicity of TeV muons in extensive air showers detected with IceTop and IceCube
利用 IceTop 和 IceCube 符合测量近垂直广延大气簇射，通过估计能量高于 500 GeV 的缪子数量，发现在 2.5-100 PeV 能量下 TeV 缪子平均多重数与三种强子模型模拟预期吻合，但与 GeV 缪子密度等观测量存在张力。
2023-07-27 astro-ph.HE
Superheavy Particle Origin of IceCube PeV Neutrino Events
我们解释的PeV淋浴事件所观察到的IceCube合作作为一个s-通道增强中微子夸克散射的一个leptoquark耦合到的τ味和轻夸克。对于质量约为0.6 TeV的轻夸克和陡峭的1/E^{2.3}中微子流，带电流散射产生约1 PeV的簇射事件，中性流散射产生约0.5 PeV的簇射事件。这种机制也与100 TeV以上μ子轨道事件的缺乏是一致的。
2013-10-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Measurement of the Anisotropy of Cosmic Ray Arrival Directions with IceCube
我们报告的第一次观察到的各向异性的宇宙射线的到达方向的能量在多TeV区域在南方天空使用的数据从冰立方探测器。在2007年6月至2008年3月期间，部分部署的IceCube探测器在南极冰内1450米至2450米的深度处以1320个数字光学传感器分布在22个字符串上的配置进行操作。冰立方是一个中微子探测器，但数据主要是由宇宙射线μ子的大背景。因此，本底数据适合于南天宇宙射线的高统计研究。这些数据包括大气中下行宇宙射线相互作用产生的43亿μ子;这些事件的重建中位角分辨率为3度，中位能量为$\sim20$ TeV。它们的波达方向分布在赤经上表现出各向异性，其一次谐波振幅为$(6.4\pm0.2 $ stat $. \pm 0.8 $ syst $.)\times10^{-4}$。
2010-05-17 astro-ph.HE
Time Variation in the TeV Cosmic Ray Anisotropy with IceCube and Energy Dependence of the Solar Dipole
本研究利用 IceCube 观测数据探讨了 TeV 宇宙线各向异性的时间变化，测量了 Compton-Getting Effect 并进行了模型无关的时间变化搜索，进而初步给出了 knee 以下宇宙线能谱指数随能量的变化。
2025-07-11 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
Measuring the Neutrino Cross Section Using 8 years of Upgoing Muon Neutrinos Observed with IceCube
冰立方中微子天文台探测到的中微子能量比目前的加速器高出几个数量级。在40 TeV以上，穿过地球的中微子将被吸收，因为它们通过带电电流与原子核相互作用，造成在冰立方探测到的穿越地球的中微子不足。先前发表的结果表明，截面与标准模型对1年冰立方数据的预测一致。我们提出了一个新的分析，使用8年的IceCube数据，以适应在地球上的$ν_μ$吸收，统计数量级优于以前的分析，并与系统的不确定性的改进治疗。它将测量跨越1 TeV至100 PeV范围的三个能量箱中的截面。我们将提出蒙特卡罗研究，证明其灵敏度。
2021-08-10 astro-ph.HE hep-ex
Prospects for GeV Neutrino Transient Searches with the IceCube Upgrade
本文评估了IceCube Upgrade阵列在GeV能区搜寻中微子瞬变源的能力，表明其更致密的高效光学模块将显著提升1 GeV至1 TeV灵敏度，并探讨了相对DeepCore的探测优势及优化分析带来的潜在改进。
2025-07-21 astro-ph.HE
Recent Results from IceCube and AMANDA
IceCube是一个正在南极建造的立方千米中微子望远镜，是第一代AMANDA望远镜的继任者。IceCube现已完成四分之三，预计将于2011年初完成，部分建造的探测器所获得的数据已经提供了超过完整的AMANDA-II数据集的灵敏度。总结了用AMANDA和IceCube寻找中微子天体物理源和暗物质证据的结果。我们还讨论了深核计划，这是IceCube的增强，旨在扩展其对TeV级以下中微子的灵敏度。
2009-10-19 astro-ph.HE
A Multimessenger Analysis of the High-Energy Milky Way: Source Populations Contribute Significantly to IceCube's Galactic Neutrino Flux
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Oakland University（奥克兰大学）
联合分析冰立方观测的银河平面中微子发射与LHAASO测量的弥散超高能伽马射线，发现中微子发射需要未解析源种群的贡献，且银河中微子源可能主导该发射。
2026-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
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
Measurement of the Cosmic Neutrino Flux from the Southern Sky using 10 years of IceCube Starting Track Events
利用10年IceCube起始径迹事件首次以该类事件为主测量南天区弥散天体物理中微子通量，将低能探测范围扩展一个数量级，并检验了银道面中微子对弥散通量的影响。
2023-08-08 astro-ph.HE
One-point fluctuation analysis of IceCube neutrino events outlines a significant unassociated isotropic component and constrains the Galactic contribution
在冰立方中观测到的地外中微子的起源尚未确定。在这项研究中，我们进行了一个点的波动分析的六年高能启动事件（HESE）淋浴数据，固定的非泊松贡献的大气，银河系和一些河外的组件，以及各向同性（弱非泊松）模板。除了恒星形成的星系和耀变体，我们的分析表明，存在一个额外的各向同性的组件，不与任何已知的源类，与最佳拟合强度的$(2.8\pm0.2)\times 10^{-18}\,(E/100~{\rm TeV})^{-2.7\pm 0.5}$ ${\mathrm{cm}^{-2}\, \mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{sr}^{-1}\,\mathrm{GeV}^{-1}}$。对于第一次，我们还考虑了几个现象学模型的高能量外推的弥漫银河系的发射（调整到本地宇宙射线数据和弥漫的伽玛射线发射的GeV-TeV域）。我们展示了我们的框架在区分不同的情况下，可能的影响在TeV-PeV范围内的宇宙射线传输的物理潜力。
2018-05-24 astro-ph.HE
Crossing muons in Icecube at highest energy: Cornerstone to neutrino astronomy
立方千米ICECUBE探测器中的最高能量中微子事件（包含）导致在过去三年中有多达$37-2=35$信号（其中两个最近被释放）;这些数以千计的TeV（32个高能事件）到最罕见的（只有3个）PeV级联簇射，被证明具有外星起源。UHE中微子从$ν_μ$大气优势（在TeV能量下超过$ν_{e}$簇射）向更高能量的簇射级联（$ν_{e}$，$ν_τ$）事件的转变在几十TeV到PeV的能量下是如此快速的外星注入的暗示。所有这些事件中的大多数（35个中的28个）是球形级联;它们的后续模糊图是不确定的。额外的最稀有的$9-2=7$ μ子轨道，虽然在到达方向上是尖锐的，但没有提供任何相关的聚类，也没有在已知源内的任何重叠。我们最近提出，沿着ICECUBE的最高能量（tens-TeV）交叉μ子，主要是在地平线或即将到来的，是理想的工具，能够很快揭示这样的集群，甚至任何狭窄的角度指向已知的（IR，X，射电或$γ$）源或自相关在罕见的双重或三重态：最后的希望，一个有意义的和短时间的$ν$天文学。任何沿银河系源或UHECR到达的交叉μ子也可能探测由核或中子产生的最罕见的UHECR事件。在ICECUBE数据的三年内，所有超过几十TeV的非包含交叉最高能量μ子可能是几十个，可能在$54$左右（向上的是27个），大多数沿着水平边缘增强，绘制已知的源和/或在双峰或最罕见的三重峰中自相关（如果看到附近的稳定或瞬态源）…
2014-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
