Probing neutrino production in high-energy astrophysical neutrino sources with the Glashow Resonance
本文利用格拉肖共振区分高能天体物理中微子的pp与pγ产生机制，基于IceCube现有数据及未来全球切伦科夫望远镜合并曝光量，证明未来数十年内可在2σ水平区分两种机制，并探讨了混合产生机制的探测灵敏度。
2023-04-12 astro-ph.HE hep-ph
On the non-detection of Glashow resonance in IceCube
电子反中微子在回旋共振（GR，在$E_{\bar ν_e} \sim 6.3$ PeV）有一个增加的概率被检测到。目前冰立方探测到三个能量范围在（1-2）PeV的中微子，人们可以预期应该探测到大约1到4 GR的$\barν_e$。冰立方探测到的高能$\sim 8.7$ PeV μ子中微子可能不是GR事件。如果是这样的话，我们希望检测到50到70 GR的$\barν_e$，那么就会有一个“缺失的格拉肖共振问题”。这表明：（1）$pγ$相互作用而不是$pp$相互作用是产生观测到的冰立方高能中微子的主要通道;（2）多π $pγ$相互作用受到抑制;（3）$pγ$发射区的磁场和光子能量密度使得$μ^+$在衰变前发生显著的冷却，而$π^+$在衰变前基本上不会冷却。
2018-07-27 astro-ph.HE hep-ph
IceCube PeV Cascade Events Initiated by Electron-Antineutrinos at Glashow Resonance
我们提出了一个解释的两个中微子引发的级联事件与PeV能量观察冰立方：超高能宇宙射线质子（或铁核）散射CMB光子通过德尔塔共振（Berezinsky-Zatsepin过程）产生带电π介子和中子。中子衰变产生电子-反中微子，它们经历中微子振荡以填充所有的反中微子味，但电子-反中微子通量仍然占主导地位。在6.3 PeV的电子-反中微子能量下，它们在IceCube探测器中对电子的湮灭会被W-boson共振增强，W-boson共振的衰变可以在IceCube探测器中观察到PeV簇射。两个观测到的具有~1 PeV能量的簇射需要从W轻子衰变到电子和τ。一个数量级更高的事件率的阵雨在6.3 PeV的预测从W强子衰变。这种解释可以在短期内得到检验。它对最高能量宇宙射线的起源具有重要的物理意义，因为中微子事件和宇宙射线事件可能具有共同的起源。
2013-02-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraints on Heavy Asymmetric and Symmetric Dark Matter from the Glashow Resonance
本文利用格拉肖共振事件的中微子信号，首次对质量在 PeV 以上的不对称暗物质寿命给出严格约束，并预测 IceCube-Gen2 可将灵敏度提升至约 10^30 秒，同时将对称暗物质衰变约束提高最多 3 倍。
2025-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Multi-PeV Signals from a New Astrophysical Neutrino Flux Beyond the Glashow Resonance
冰立方中微子的发现被三次$E_ν$ ~ 1-2 PeV的流星雨打断。在更高的能量下，人们对可能的通量很感兴趣，尽管$E_ν$ ~ 6 PeV的显著不足意味着共振事件意味着光谱是软的和/或在~几PeV以下截止。然而，IceCube最近报告了一个沉积了2.6 $\pm$ 0.3 PeV的贯穿轨道事件。一个μ子沉积如此多的能量可能意味着$E_{ν_μ} \gtrsim$ 10 PeV。我们表明，延长软$E_ν^{-2.6}$频谱拟合TeV-PeV数据是不可能产生这样的事件。或者，tau可以沉积这么多能量，尽管需要高出$E_{ν_τ}$约10倍。我们发现，这两种情况都暗示了一种新的通量，$ν_μ$和$ν_τ$能量的层次结构表明，如果是τ，则在$E_ν$ ~ 100 PeV处有一个进入天体物理中微子的窗口。我们解决的影响，包括超高能宇宙射线和中微子的起源。
2018-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Glashow resonance as a discriminator of UHE cosmic neutrinos originating from p-gamma and p-p collisions
We re-examine the interesting possibility of utilizing the Glashow resonance (GR) channel nu_ebar + e^- to W^- to anything to discriminate between the UHE cosmic neutrinos originating from p-gamma and pp collisions in an optically thin source of cosmic rays . We propose a general parametrization of the initial neutrino flavor composition by allowing the ratios Phi^{p gamma}_{pi^-}/Phi^{p gamma}_{pi^+} and Phi^{pp}_{pi^-}/Phi^{pp}_{pi^+} to slightly deviate from their conventional values. A relationship between the typical source parameter kappa = (Phi^{p gamma}_{pi^+} + Phi^{p gamma}_{pi^-})/(…
2011-07-27 astro-ph.HE hep-ph
The Glashow resonance at IceCube: signatures, event rates and $pp$ vs. $pγ$ interactions
我们重新审视了高能天体物理中微子观测站冰立方中的中微子共振过程$\barν_e e \to W$的特征。我们注意到，除了由入射中微子在$E_ν\approx 6.3$ PeV的共振能量下产生的标准强子和电磁簇射之外，还有两个清晰的过程信号：来自$\barν_e e \to \barν_μμ$的“纯μ子”和来自$\barν_e e \to \barν_ττ$的“包含的棒棒糖”。事件率和信号背景比（共振与并发非共振过程的比率）计算每种类型的相互作用，基于当前的扩散中微子通量的通量限制。由于共振附近的背景较低，即使预期的事件数量很小，只要观察到一个纯μ子或包含的棒棒糖事件，基本上就表明发现了共振。我们还评估了从河外弥漫中微子通量的Meshow共振的总事件率，并强调其效用作为一种发现工具，使这样的流量的第一次观测。我们发现，人们可以预期3.6（0.65）事件，每年为一个纯$pp$（$pγ$）源，随着增加的贡献0.51（0.21）从非共振事件。我们还给出了结果作为$pp$与$pγ$源的比率的函数。
2011-10-24 astro-ph.HE hep-ph
Probing Neutrino Flavor Composition with the Glashow Resonance at Tau Air-Shower Neutrino Telescopes
University of Nevada Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Nevada Center for Astrophysics (NCfA), University of Nevada Las Vegas（内华达天体物理学中心，内华达大学拉斯维加斯分校）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（亚瑟·B·麦克唐纳加拿大粒子物理研究所）
本文研究利用Tau空气簇射中微子望远镜的Glashow共振探测高能天体物理中微子味成分，评估了TAMBO和TRINITY的灵敏度，发现掠山几何接收度更高，当前配置下区分$pp$与$p\boldsymbol{\nu}$源有挑战但可约束富$\bar{\nu}_e$流强。
2026-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Probing BSM Neutrino Physics with Flavor and Spectral Distortions: Prospects for Future High-Energy Neutrino Telescopes
宇宙中微子的味道可能有助于揭示它们的来源，并可能揭示中微子领域新物理的存在。我们考虑下一代中微子探测器的影响，包括计划升级到中微子探测器-IceCube-Gen 2，这是很好的定位，使味道和光谱测量的显着改善。我们表明，中微子物理学中的各种模型超出了标准模型，如中微子衰变，伪狄拉克态，中微子自散射，可能会发现或强烈约束在冰立方-Gen 2和KM 3 NeT。我们发现，额外的味道判别式给出的marthow共振事件和所谓的“双爆炸”拓扑结构，提高了能力，以获得宇宙高能中微子的味道和探测的BSM物理。此外，尽管细节取决于源的性质，但中微子共振事件还有一个额外的特征，即能够告诉我们中微子和反中微子发射的相对强度，这可能有助于我们区分天体物理场景。
2016-03-17 astro-ph.HE hep-ph
On the interpretation of IceCube cascade events in terms of the Glashow resonance
IceCube实验（IC）最近观察到2个能量在1到10 PeV之间的级联事件。这种能量与没有观测到μ子径迹事件的事实相结合，可以解释为宇宙成因的$\bar ν_e$通过强子共振（GR）$\bar ν_e e \to W^-\to$（强子或$\bar ν_e e$）在IC中相互作用。我们指出了一个独特的，背景免费签名的GR，一个单独的孤立μ子不伴随任何淋浴活动的相互作用$\bar ν_e e \to W^-\to \bar ν_μμ^-$，并提出它作为一个测试这种解释。我们计算了事件的数量，发现一个单一的这样的事件预计在约三年的时间内IC。我们还表明，如果事件发生率保持在目前的水平，那么，即使与GR，标准的宇宙成因通量不能很容易地解释的意见。此外，如果μ子轨道仍然因其缺失而引人注目，那么就需要调用新的物理学。作为符合观测的例子，我们计算了中微子衰变和洛伦兹不变性破坏的事件率。
2012-09-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Hypothesis of Superluminal Neutrinos: comparing OPERA with other Data
OPERA合作组织报告了μ子中微子在真空中的速度略快于光速的证据。在等待来自实验界的进一步检查的同时，在这里，我们的目标是探索μ子中微子是超光速的假设的一些理论后果，特别是考虑到快子和科尔曼-科曼的情况。我们表明，快子的解释不仅很难与OPERA数据的能量依赖，但它与中微子生产从π介子和中微子振荡冲突。柯尔曼-柯尔曼超光速中微子束在OPERA装置中也存在π介子衰变运动学的问题;它可以很容易地与SN 1987 a的数据相一致，但要解释中微子振荡就很成问题了。
2011-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing Violations of Lorentz Invariance with Cosmic Rays
宇宙射线是可用于我们研究的最高能量粒子，因此可以作为洛伦兹不变性破坏效应的极好探针，预计这种破坏会随着能量的增加而增加。本文通过研究Coleman-Schmidhow模型中的这种违规行为的影响来研究这种一般范式，在这种模型中，每个粒子种类都可能有自己的最大可达速度，甚至超过光的速度\textit{in vacuo}。这里特别关注的是μ子中微子可能具有超过光速的最大速度。我们表明，这样的假设导致延长的衰变寿命的π介子，增加能量超过和以上的时间膨胀效应。本文给出了由宇宙射线在地球大气中产生的μ子中微子和μ子的光谱强度的一个透明的解析推导。在这个推导过程中，我们不仅考虑了π介子寿命的延长，而且考虑了中微子在传播过程中通过科恩-霍霍过程辐射电子-正电子对而损失的能量。然后，我们将理论光谱与来自IceCube和BUST等大型仪器的中微子和μ子的观测结果进行比较，以设定中微子相对于光速的分数超额速度的限制为$\sim10^{-13}$。我们还表明，向下和向上移动的中微子在不同角度的光谱强度的比例构成了一个诊断专门的Cohen-Eschhow过程，这可能是在冰立方数据集搜索。最后，我们总结了几点意见，包括与这些测试的改进时，明确的GZK中微子的信号将被观察到。
2012-06-27 astro-ph.HE hep-ph
Probing Neutrino Mass Models through Resonances at Neutrino Telescopes
我们研究了相对较轻的带电标量辐射马约拉纳中微子质量模型，如Zee模型及其变种使用标量leptoquark，在当前和未来的中微子望远镜的检测前景。特别是，我们表明，这些标量介质可以引起的超高能中微子（UHE）事件谱在冰立方中微子天文台和其高能量升级冰立方Gen2的格拉肖样共振功能。同样的标量也可以引起可观察到的非标准中微子相互作用（NSI），我们表明，UHE中微子提供了一个互补的探针NSI。我们还讨论了一个有趣的可能性，产生这样的共振传入的无菌中微子组件的情况下，中微子是伪狄拉克粒子。
2022-02-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Zee-Burst: A New Probe of Neutrino Non-Standard Interactions at IceCube
提出了一种利用当前和未来中微子望远镜的超高能中微子数据来探测中微子与物质的非标准相互作用的新方法。我们认为辐射中微子质量产生的Zee模型作为一个原型，它允许两个带电标量-一个$SU(2)_L$ -双重态和一个单重态，都是亲轻子的，轻至100 GeV，从而诱导潜在的可观察到的NSI与电子。我们发现，这些轻电荷的Zee标量可能会在IceCube中微子天文台及其高能升级IceCube-Gen 2的UHE中微子事件谱中产生类似Glashow的共振特征，这可以探测到相当大一部分允许的NSI参数空间。
2020-01-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
The Flavour Composition of the High-Energy IceCube Neutrinos
我们提出了一个深入的分析的味道和光谱组成的36个高能中微子事件观察后，三年的观测冰立方中微子望远镜。虽然已知的天体物理来源的HE中微子预计将产生近$(1:1:1)$味比（电子：μ子：τ）的中微子在地球上，我们发现，最好的拟合的基础上检测到的事件以上$E_ν\ge 28$ TeV不一定支持这一假设。至关重要的是，在分析HE中微子数据时考虑的能量范围可能对结论产生深远的影响。我们强调了两个有趣的谜题：一个是μ介子中微子的明显缺陷，通过类径迹事件的缺陷来观察;另一个是在高能时没有$\bar ν_e$，这被看作是在希豪共振附近没有事件。我们讨论了可能的解释，包括错误识别的轨道阵雨，和一个破碎的幂律，类比观察到的宇宙射线谱。
2015-05-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Highly-boosted dark matter and cutoff for cosmic-ray neutrino through neutrino portal
我们研究了宇宙射线中微子的截止，通过中微子门相互作用与宇宙背景中微子到暗扇区粒子的散射。我们发现，当暗扇形粒子主要与$τ-$中微子耦合时，仍然存在较大的相互作用率，从而在较宽的能量范围内，中微子的平均自由程可以约为$O(10)~$ Mpc.如果足够稳定，大部分宇宙射线中微子能量转移到暗区粒子中，就可以穿越宇宙到达地球。如果暗扇区粒子起源于宇宙成因中微子，则其能量可达$Ø({\rm EeV})$。
2019-05-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Evidence for a break in the spectrum of astrophysical neutrinos
冰立方合作组织宣布观测到53个能量范围为0.03 \alt E_v/PeV \alt 2的天体物理中微子候选者，这一消息引起了人们的极大兴奋。在这里，我们提供了这些高能量起始事件（HESE）的单一和一个破碎的幂律能谱。通过比较我们对（无背景）簇射HESE数据拟合的统计结果与IceCube合作组织最近报道的μ子中微子谱形，我们发现天体物理中微子谱中存在（3 σ）断裂的证据。在此之后，我们使用拟合的结果来预测在IceCube检测的阈值处的中微子事件（在~ 6.3 PeV区域）和双霹雳τ中微子事件（在PeV区域）的速率。
2017-04-07 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic neutrino flux and spin flavor oscillations in intergalactic medium
超高能宇宙中微子不仅是理想的宇宙信使，而且在粒子物理学的标准模型之外的物理研究中也将发挥重要作用。这集中体现了几个目前运行或计划中的中微子望远镜的卖点。UHE宇宙中微子通常在具有磁场的河外宇宙中以巨大的尺度游荡。如果中微子由于量子环修正而具有有限的磁矩（$μ_ν$），这可能导致自旋味振荡，这可能影响宇宙中微子通量。利用电流极限并假设中微子是狄拉克粒子，我们证明了宇宙中微子在$\rm μG$到$nG$的范围内，如果穿过几兆秒的星系际磁场，其通量将减少一半。此外，如果当前的上限提高几个数量级，即使中微子穿过可见宇宙的大小，人们也可以安全地忽略$μ_ν$的影响。
2023-03-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Matter, Neutrino mass, Cutoff for Cosmic-Ray Neutrino, and Higgs Boson Invisible Decay from a Neutrino Portal Interaction
我们研究一个有效的理论超越标准模型（SM）的两个额外的规范单态，一个马约拉纳费米子和一个真正的标量，构成全部或部分暗物质。特别是，我们专注于在O（10）MeV-O（10）GeV的范围内的两个单态的质量，与中微子门的相互作用，不仅在粒子物理学中，而且在宇宙学和天文学中起着重要的作用。我们指出，暗物质丰度可以用（共）湮灭热解释，其中质量大于2 GeV的暗物质可以在未来的轻子对撞机，CEPC，ILC，FCC-ee和CLIC中进行测试，根据希格斯玻色子不可见的衰变。当规范单态的能量小于O（100）MeV时，由于中微子与宇宙背景中微子的相互作用而湮灭到规范单态中，从而影响中微子在宇宙中的传播。虽然在这种情况下，单态不可能是主要的暗物质，但单态是由希格斯玻色子的不可见衰变产生的，其速度完全在未来轻子对撞机的范围内。特别地，可以设置宇宙射线中微子的高能量截止，这可以解释未检测到Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）中微子或未观察到的共振。有趣的是，给定WIMP的截止值和质量（范围），中微子的质量可以通过运动学来“测量”。
2019-03-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrinos from Cosmic Accelerators Including Magnetic Field and Flavor Effects
我们回顾了影响天体物理中微子通量的归一化、形状和味道组成的粒子物理成分，如不同的产生模式、磁场对秒数（μ子、π子、K介子）的影响以及味道混合，其中我们专注于p-γ相互作用。我们还讨论了与中微子传播和检测的相互作用，包括检测味道的可能性及其在粒子物理学中的应用，以及使用p-gamma共振来区分源中的p-p相互作用。我们用两种不同的模型说明了通量和风味成分的影响：1）目标光子谱主要由同步加速电子发射和2）目标光子谱遵循观测到的伽马射线暴的光子谱。在后一种情况下，多信使外推的伽玛射线通量的预期中微子通量突出。
2012-01-26 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Flavor Hexagon for Ultrahigh-energy Neutrinos and Antineutrinos at Neutrino Telescopes
在本文中，我们提出了一个六角形描述的超高能（UHE）中微子和反中微子的味道组成，这将有望在未来的大型中微子望远镜确定。有了这样的几何描述，我们能够清楚地将中微子和反中微子的各个味成分分离在一个单一的正六边形中，这可以被视为广泛使用的三元图的自然推广。为了说明这一点，我们考虑$pp$或$pγ$碰撞作为宇宙加速器中UHE中微子和反中微子的主要产生机制，并研究了标准图像中的中微子振荡和Lindblad退相干的存在如何改变中微子望远镜中中微子和反中微子的味道组成。
2020-06-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Role and Detectability of the Charm Contribution to Ultra High Energy Neutrino Fluxes
人们普遍认为，粲介子的产生和衰变可能在中微子的高能天体物理来源中起着重要作用，特别是那些富含重子的中微子，提供了有利于pp相互作用的环境。以慢喷流超新星（SJS）为例，我们研究了高能中微子的可探测性，特别注意那些产生的粲介子。我们强调重要的显着特点，在超高能中微子通量，这将作为标记的魅力在源中的作用。特别是，魅力导致显着的事件率在较高的能量，在传统的（π，K）中微子通量下降。我们计算事件发生率附近的单个源和扩散SJS通量的IceCube-like探测器。通过比较μ介子事件率的常规和提示通量在不同的能量箱，我们证明了惊人的能量依赖性的魅力的存在引起的利率。我们还表明，它会导致一个依赖于能量的流量比的淋浴μ子事件，提供了一个额外的重要诊断工具的存在提示中微子。受粲衰变注入高能量反电子中微子到通量的启发，我们还研究了由于这些源的可探测性。
2009-08-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Magnetar-powered Neutrinos and Magnetic Moment Signatures at IceCube
研究磁星附近产生的高能中微子因磁矩导致的进动，影响其味组成，在IceCube上可能产生可探测信号，磁矩范围约10^-15至10^-12玻尔磁子。
2024-06-10 astro-ph.HE hep-ph
Origin of the high energy neutrino flux at IceCube
我们讨论了到达地球的天体物理中微子通量的不同组成部分的光谱，以及每个组成部分对高能冰立方数据的可能贡献。我们表明，宇宙射线与我们星系中的气体相互作用的漫射通量意味着54个事件样本中只有2个事件。我们认为，宇宙射线相互作用在星系际（内集群）空间的中微子流量取决于关键的传输参数$δ$描述的银河系宇宙射线的扩散系数的能量依赖性。我们的分析激发了一个E^{-2.1}中微子谱，在PeV能量处有一个下降，这与数据吻合得很好，包括在6.3 PeV处没有观察到的中微子共振。我们还表明，一个完整的幂律描述的宇宙射线通量可能会产生一个有趣的光谱特征（颠簸和休息）有关的宇宙射线成分的变化中微子通量。
2017-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Complete predictions for high-energy neutrino propagation in matter
我们提出了预测的相互作用的高能中微子与物质，因为它们通过地球传播到大体积探测器。我们的结果是基于国家的最先进的计算的高能中微子物质相互作用截面，我们已经实现了在HEDIS模块的GENIE。除了主要的相互作用过程，夸克和胶子的深度非弹性散射，我们还包括相关的次主导通道：核子光子场的弹性散射，原子核光子场的相干散射，以及原子电子通过共振的散射。我们对中微子衰减率的预测是由一个新的软件包NuPropEarth提供的。我们量化了我们的结果对截面模型的依赖性，包括核修正，入射角和光谱指数，并将它们与其他公开可用的工具进行比较。
2020-09-16 astro-ph.HE hep-ph
End of the cosmic neutrino energy spectrum
冰立方数据中可能存在中微子事件的高能截止。特别是，冰立方没有观察到超过2 PeV的连续事件，或标准模型Glashow共振事件预计在6.3 PeV。在ANITA和俄歇实验中也没有更高能量的中微子信号。这种高能中微子事件的缺乏激发了对中微子能量超过几个PeV的基本限制。我们假设一个简单的方案，终止中微子光谱是违反洛伦兹不变性，但限制中微子速度总是小于光速。如果中微子的极限速度也适用于与其相关的带电轻子，那么一个重要的结果是，带电π介子的两体衰变模式在超过最大中微子能量的两倍时被禁止，而辐射衰变模式在更高的能量时被抑制。这种稳定的π介子可以作为宇宙射线的原色。
2014-10-14 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Cosmic-Ray Boosted Diffuse Supernova Neutrinos
针对宇宙射线散射增强中微子通量的研究热点，本文分析了宇宙射线与未被探测的弥散超新星中微子背景散射产生的增强通量，发现其远低于多种已知中微子通量。
2025-09-04 astro-ph.HE hep-ph
High-Energy Astrophysical Neutrinos from Cosmic Strings
本文研究了宇宙弦环群体发射中微子的观测能谱，考虑了直接发射和通过标量粒子衰变间接发射两种模型，发现其能谱与 IceCube 观测的高能天体物理中微子能谱不匹配，最大贡献仅约 45%，但可能在能谱中产生凸起，并给出了各模型的可行参数空间。
2022-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Implications of ultra-high energy neutrino flux constraints for Lorentz-invariance violating cosmogenic neutrinos
我们认为洛伦兹不变性违反（LIV）宇宙成因中微子观测的影响，特别关注的约束施加在几个发达的超高能宇宙成因中微子生产模型的最近结果从南极脉冲瞬态天线（ANITA）长时间气球有效载荷，和无线电冰切伦科夫实验（RICE）在南极。在科尔曼和克林肖最初提出的一种设想下，每个轻子家族都可能达到超过光速的最大速度，导致在传播过程中通过几个相互作用通道损失能量。我们表明，未来的观测宇宙成因中微子将提供迄今为止最严格的限制LIV在中微子部门。我们推导出隐含水平的LIV抑制观测预测通量从几个主流的宇宙成因中微子模型，特别是最近受到约束的ANITA和水稻实验。我们通过详细的蒙特卡罗程序模拟宇宙成因中微子通量的传播中存在的LIV引起的能量损失。我们发现，即使在LIV诱导的中微子超光度为（u_v-c）/c ~ 10^{-26}（比电流边界低13个数量级）时，这一过程也会在衰减中微子谱中产生几种可检测的效应。
2012-09-19 astro-ph.HE hep-ph
Precise predictions for multi-${\rm TeV}$ and ${\rm PeV}$ energy neutrino scattering rates
多能${\rm TeV}$和${\rm PeV}$中微子的散射率是天体粒子物理中一个非常有趣的课题。这是由于中微子望远镜的实验进展，如IceCube已经开始获得对这个能量范围内中微子通量的灵敏度。基于此，本文给出了中微子与原子散射率的精确计算。计算的两个主要部分是中微子在原子核（例如构成水的原子核）和原子电子上散射的微分截面预测。在第一种情况下，中微子-核子截面的带电和中性电流散射的预测，包括共振贡献内产生的光子场的核，这改变了所考虑的分布高达$\approx 4\%$。在后一种情况下，对所有形式为$\barν_e e^-\to f\bar{f}^{\prime}$的$2\to2$散射过程提供辐射校正。对于$E_{\barν_e}\approx6{\rm~PeV}$的反中微子能量，这些过程变得共振增强（即希霍共振）并支配总截面，这些修正量相当于$\approx-10\%$。
2020-04-25 astro-ph.HE hep-ph
On the Origin of High-Energy Cosmic Neutrinos
最近，IceCube合作项目宣布首次发现高能宇宙中微子。它们的起源是天体粒子物理学中一个新的有趣的谜团。目前的多信使数据可能会给我们宇宙射线和/或伽马射线源的联系的提示。我们期待在可能的情况下宇宙中微子信号，并强调多信使方法的重要性，在确定的PeV中微子源，并获得关键线索的宇宙射线的起源。我们还讨论了研究中微子性质和探索新物理的一些可能性。
2014-10-21 astro-ph.HE hep-ph
Hide-and-seek with cosmic tau neutrinos
我们首先重新审视了通过打开这些中微子和超轻暗物质之间的耦合来保持高能宇宙中微子通量的原味比的可能性。我们讨论的约束，可以设置在这样的耦合从最近的$ν_τ$观测ICECUBE和概述的EeV范围的宇宙中微子通量的耦合的影响，即将到来的中微子探测器观察。然后我们着重讨论了EeV范围内宇宙中微子的活跃无菌振荡长度为1000~km量级时的$3+1$方案。我们表明，在这种情况下，通过地球的活性中微子的生存概率可以是相当大的，尽管事实上，EeV中微子的平均自由程是远远小于地球半径。这为发生与ANITA报告的两个异常事件类似的中微子事件提供了可能性。
2021-10-14 astro-ph.HE hep-ph
UHE neutrino and cosmic ray emission from GRBs: revising the models and clarifying the cosmic ray-neutrino connection
伽马射线暴（GRB）一直被认为是最有希望的超高能中微子源之一。伽玛射线暴发射的内激波模型假定，当相对论膨胀的物质壳层与重子碰撞时，通过源光子和磁约束的高能质子之间的光强相互作用，UHE宇宙射线（UHECR，高于10^8 GeV）、光子和中微子会联合产生。虽然中微子观测IceCube现在已经排除了最简单的版本的内部冲击模型，我们表明，修订后的计算的排放，连同考虑完整的光强子截面和其他粒子物理效应，结果在一个预测的提示伽玛射线暴中微子通量仍然是一个数量级低于目前的上限，最近举例说明的结果从ANTARES。此外，我们表明，通过允许质子直接逃脱他们的磁约束，而不相互作用的源，我们能够部分解耦的宇宙射线和提示中微子发射，这授予自由，以适应UHECR观测，同时尊重中微子的上限。最后，我们简要介绍了钉扎UHECR和UHE中微子之间的精确关系的进展，包括重子负载需要适合UHECR观测，我们将评估非常大的体积中微子望远镜在这方面发挥的作用。
2014-02-06 astro-ph.HE hep-ph
Common origin of the diffuse high energy backgrounds of gamma rays, neutrinos and cosmic ray positrons?
我们发现观测到的天文中微子、γ射线和宇宙射线正电子的高能扩散背景的通量、光谱和天空分布满足简单的关系，这是从它们在高能宇宙射线（CR）与扩散物质的强子碰撞中的共同产生所预期的。这提供了令人信服的证据，高能中微子，伽马射线和正电子背景有一个共同的起源-强子介子生产的宇宙射线在我们的银河系和外部星系，而不是通过衰变/湮灭的暗物质粒子。
2016-02-12 astro-ph.HE hep-ph
Hidden Cosmic-Ray Accelerators as an Origin of TeV-PeV Cosmic Neutrinos
最新的冰立方数据表明，在30 TeV附近，全宇宙中微子通量可能高达10^-7 GeV/cm^2/s/sr。我们表明，如果源的TeV-PeV中微子是透明的伽马射线相对于双光子湮没，强烈的紧张局势与各向同性扩散的伽马射线费米测量的背景是不可避免的，独立的生产机制。我们进一步表明，如果冰立方中微子有一个光强子（pgamma）的起源，源预计是不透明的1-100 GeV的伽马射线。有了这些一般的多信使参数，我们发现，最新的数据表明，人口的宇宙射线加速器隐藏在GeV-TeV的伽马射线作为中微子的起源。X射线和MeV的伽马射线对应物的探测器受到鼓励，TeV-PeV中微子本身将作为致密源环境的特殊探测器。
2016-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical neutrino production and impact of associated uncertainties in photo-hadronic interactions of UHECRs
超高能宇宙射线（UHECR）在宇宙中传播时，在其源的稠密辐射场中以及离开宇宙背景的相互作用中可以产生高能中微子。对电流测量的多信使解释深深依赖于对这些相互作用的理解。为了在UHECR源中有效地产生中微子，至少需要中等水平的相互作用，这意味着如果涉及核，则会产生核级联。另一方面，现有的截面数据和相互作用模型对大多数比质子重的原子核的预测结果很差。我们展示了这些不确定性在最先进的光衰变模型中的影响，并激励核截面测量。此外，我们讨论了目前在天体物理学中使用的光介子模型的扩展，并证明了理解UHECR与超共振相互作用的细节的重要性。
2018-09-26 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Neutrinos
从宇宙加速器观测中微子将是革命性的。高能中微子与高能宇宙射线及其来源密切相关。宇宙射线源很可能产生中微子，来自遥远来源的高能宇宙射线的传播可以产生PeV到ZeV的中微子。本文简要回顾了高能宇宙射线观测的最新进展及其对高能中微子探测的启示。
2011-02-25 astro-ph.HE
Neutrino telescopes and high-energy cosmic neutrinos
在这篇评论文章中，我们提出了高能宇宙中微子天体物理学的主要方面。我们首先描述宇宙中微子的一般预期，包括从它们的源到探测器的传播的影响。然后，我们介绍了目前中微子望远镜的工作原理，并检查的主要特征（拓扑结构）的可观测事件。在讨论了地球大气中伴随着宇宙射线产生的次级粒子的主要背景过程后，总结了IceCube探测器对天体物理相关观测的贡献。然后，我们研究了这些发现的各种解释，试图评估宇宙中微子的最佳候选来源。最后，我们简要介绍了该领域在几年内的发展情况。
2020-09-03 astro-ph.HE
IceCube Observatory: Neutrinos and the Origin of Cosmic Rays
冰立方天文台是第一台千米^3中微子望远镜，它已经完成了对来自点状和弥散星系及河外源的高能宇宙中微子通量的最严格限制。没有探测到地外中微子对宇宙射线的起源有着重要的影响。本文回顾了天体物理学中微子搜索的现状，以及对100 TeV以上持续宇宙线各向异性的观察。
2012-10-29 astro-ph.HE
Neutrinos and cosmic rays
本文综述了太阳系外高能中微子的研究现状，并讨论了其对宇宙射线起源和传播的意义。中微子和伽马射线之间的联系也进行了讨论。
2012-02-01 astro-ph.HE
Cosmic Rays, Gamma rays, Neutrinos and Gravitational Waves
本文讨论了宇宙射线、γ射线和中微子通量的研究与新兴的引力波天文学的关系。
2017-07-10 astro-ph.HE
Neutrinos And Cosmic Rays From Gamma Ray Bursts
IceCube合作组最近报道的来自伽马射线暴（GRB）的超高能中微子通量的上限与基于GRB火球模型的预测相矛盾，但并不排除GRB是超高能宇宙射线的主要来源。
2012-05-17 astro-ph.HE
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献，该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 astro-ph.HE
The TeV Diffuse Cosmic Neutrino Spectrum and the Nature of Astrophysical Neutrino Sources
宇宙中微子的扩散通量已经被冰立方天文台从TeV到PeV能量测量。我们表明，在较低的能量，TeV和子TeV，这种通量的改进表征揭示了重要的信息的性质的天体物理中微子源的模型无关的方式。最重要的是，它可以证实目前的迹象表明，中微子起源于宇宙环境，光学厚度为GeV-TeV $γ$射线。如果在TeV区域观察到更陡甚至不间断的中微子幂律，这一结论将成为必然。在这样的$γ$射线遮蔽源中，不可避免地伴随着宇宙中微子的$γ$射线将级联下降到MeV-GeV的能量。伴随宇宙中微子的级联$γ$射线通量不应超过观测到的扩散$γ$射线背景，这一要求限制了源中辐射场的峰值能量和密度。我们的计算灵感来自于现有的数据表明，一小部分的观测到的扩散MeV-GeV的$γ$ -射线背景可能是由中微子源与强辐射场，掩盖了高能$γ$ -射线发射伴随中微子。
2022-05-07 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
Which is the flavor of cosmic neutrinos seen by IceCube?
我们分析了IceCube观测到的高能中微子事件，旨在探索宇宙中微子的初始味道。我们研究的轨道簇射比的子集与能量超过60 TeV，其中的信号预计占主导地位，并表明，不同的生产机制引起不同的预测，即使占由于中微子振荡的不确定性。我们首次将IceCube观察到的通过μ子纳入分析。他们证实了宇宙中微子已经被发现的假设，它们的味道符合预期。
2015-02-10 astro-ph.HE
Effects of the Cosmic Neutrino Background Capture on Astrophysical Objects
本文提出中子星和行星可俘获宇宙中微子背景中的低能中微子并释放MeV电子，且中子星温度随红移的演化可作为未来引力波天文台探测宇宙中微子背景的新途径。
2025-03-10 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
Search for cosmic neutrino point sources with the 5-line ANTARES telescope
这篇论文由于背景估计的问题而被撤回。
2009-11-23 astro-ph.HE
Can astrophysical neutrinos trace the origin of the detected ultra-high energy cosmic rays?
由于天体物理学中微子是在宇宙射线的相互作用中产生的，因此利用中微子的方向相关性来识别宇宙射线的起源是该领域最有趣的可能性之一。为此，特别是超高能宇宙射线（UHECR）是有希望的，因为它们比低能量的宇宙射线更少地被河外和银河磁场偏转。然而，UHECR的光强子相互作用限制了它们的视界，而中微子在宇宙学距离上不相互作用。我们研究的可能性，以寻找各向异性从理论的角度来看，考虑到UHECR视界，磁场偏转，和宇宙学源的演化，通过调查中微子UHECR的相关性。在假设中微子和UHECR都来自同一个源类的情况下，我们证明了中微子多重态的非观测强烈限制了发现中微子-UHECR关联的可能性。
2020-04-09 astro-ph.HE
Constraints on the origin of the ultra-high energy cosmic-rays using cosmic diffuse neutrino flux limits: An analytical approach
天体物理学上的中微子是在超高能宇宙射线与周围光子的相互作用中产生的。天体物理中微子的通量与宇宙线源的特性（如宇宙学分布）密切相关。我们研究可能的约束宇宙射线源的性质在一个模型无关的方式使用实验获得的扩散中微子通量超过100 PeV。导出了估算宇宙成因中微子通量随源演化参数和源延度红移变化的半解析公式。所得到的公式将中微子通量的上限转化为对宇宙线源的约束。结果表明，IceCube最近获得的宇宙成因中微子上限限制了超高能宇宙线源的强演化，而未来1 km^3尺度探测器的上限能够进一步限制超高能宇宙射线源的演化，其演化速率与宇宙恒星形成速率相当。
2012-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Origin Of The High Energy Cosmic Neutrino Background
冰立方最近发现的极高能地外中微子的扩散背景与宇宙射线在银河系星际介质中相互作用的预期以及宇宙射线在源附近和星系际介质中的强子相互作用的预期是一致的，这些宇宙射线被产生伽马射线暴（GRB）的喷流加速。
2014-10-17 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
Updated limits on diffuse fluxes of cosmic neutrinos with 2008-2011 ANTARES data
ANTARES中微子望远镜探测沿中微子相互作用产生的带电粒子路径发射的切伦科夫辐射。ANTARES对所有的味道都很敏感，尽管它对μ子中微子进行了优化。已经开发了几种估计探测器有效体积中沉积能量的算法，并将其应用于初级中微子能量的重建-这可以改善对天体物理中微子扩散通量的搜索。本文利用全探测器4年的观测数据，对寻找高能（E_v> 30 TeV）宇宙中微子扩散流的工作进行了更新。
2013-05-28 astro-ph.HE
