Neutrino Echoes from Multimessenger Transient Sources
高能中微子事件IceCube-170922 A的探测表明,由中微子警报触发的多信使粒子天体物理学是可行的。我们认为时间延迟签名所造成的秘密中微子与宇宙中微子背景和暗物质的相互作用,并建议这些可以作为一种新的探测中微子相互作用超越标准模型(BSM)。使用BSM诱导的中微子回波的测试与光谱修改的现有限制不同,并且将通过未来实验(如IceCube-Gen 2,KM 3 Net和Hyper-Kamiokande)对明亮中微子瞬变的多信使观测来实现。这些约束是对加速器和实验室实验的补充,并且对于测试解释宇宙学数据中普遍存在的张力的各种粒子模型是强大的。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
A Multimessenger Picture of the Flaring Blazar TXS 0506+056: implications for High-Energy Neutrino Emission and Cosmic Ray Acceleration
IceCube-170922 A中微子与耀变体TXS 0506+056的发现,是迄今为止第一个也是唯一一个3 σ高能中微子源协会,为我们理解高能宇宙粒子和耀变体物理提供了潜在的突破。我们提出了一个全面的分析TXS 0506+056在其燃烧状态,使用新收集的雨燕,NuSTAR和X-射手数据与费米观测和数值模型,以约束耀变体的粒子加速过程和多信使(电磁和高能中微子)的排放。适当占电磁级联在发射区,我们发现一个物理上一致的图片只有在一个混合轻子的情况下,与伽马射线产生的外部逆康普顿过程和高能中微子通过辐射次主导强子组件。我们得到了强大的约束耀变体的中微子和宇宙射线的排放,并证明,由于级联效应,TXS 0506+056的0.1- 100 keV的排放作为一个更好的探测器的强子加速和高能中微子的生产过程比其GeV-TeV的排放。如果冰立方中微子关联成立,TXS 0506+056喷流中的物理条件必须接近高能中微子产生的最佳条件,并且不利于超高能宇宙射线加速。或者,我们在从TXS 0506+056产生显著的冰立方中微子探测率方面所发现的挑战可能不利于单区模型。为了配合高能中微子天文台的持续运行,我们主张定期对TXS 0506+056和其他耀变体进行X射线监测,以测试单区耀变体发射模型,澄清其强子加速过程的性质和程度,并对其他多信使源进行最敏感的搜索。
2018-07-12 astro-ph.HE
Multimessenger Potential of the Radio Neutrino Observatory in Greenland
本文介绍格陵兰射电中微子观测站(RNO-G)作为北天唯一超高能中微子监测器,在多信使天文学中搜寻极端天体加速器、约束超高能宇宙线源并与 IceCube 互补的潜力。
2023-08-14 astro-ph.HE
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
Multiwavelength and Multimessenger Observations of Blazars and Theoretical Modeling: Blazars as Astrophysical Neutrino Sources
这篇文章回顾了在南极冰立方中微子探测器探测到的极高能中微子中,至少有一些可能是耀变体的潜在来源。本文综述了中微子产生的基本物理条件和中微子-耀变体协的物理约束。将更详细地讨论可能的关联的几个个别情况。本文强调指出,由于在有效产生中微子的耀变体中存在$γγ$不透明度的限制,X射线-软$γ$射线活动与甚高能中微子产生之间的联系比中微子与高能/甚高能$γ$射线活动之间的联系更为自然。
2022-04-26 astro-ph.HE
Recent advances on multimessenger astrophysics: Centaurus A, GW 170817, and KM3-230213A
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
综述多信使天文学最新进展,重点探讨Centaurus A及两个关键事件:引力波探测GW 170817和超高能中微子KM3-230213A,分析其对天文学的影响及对宇宙射线加速的启示。
2025-07-22 astro-ph.HE
TANAMI - Multiwavelength and Multimessenger Observations of Active Galaxies
从射电噪声较大的活动星系核(AGN)中的超大质量黑洞附近发射的河外喷流是现代天文学和天体粒子物理学中的关键对象。活动星系核喷流携带着物质吸积到超大质量黑洞时释放的总引力能量的一小部分,是超高能宇宙射线和最近探测到的PeV能量的地外中微子的主要怀疑来源。TANAMI(用南方毫角秒干涉仪跟踪活动星系核)是一个监测南天活动星系核喷流的多波长计划。它将无线电波长的高分辨率成像和光谱监测与红外、光学/紫外、X射线和$γ$射线能量的高频观测相结合。我们回顾了最近的结果的TANAMI计划,突出活动星系核候选中微子发射体的IceCube PeV中微子事件的误差圆。
2015-07-08 astro-ph.HE
Multimessenger Implications of AT2018cow: High-Energy Cosmic Ray and Neutrino Emissions from Magnetar-Powered Super-Luminous Transients
新生的快速旋转磁星被认为是超亮瞬变的动力源,包括“快速发光光学瞬变”(FBOTs)。AT2018cow是第一个实时发现的FBOT,其广泛的多波长分析与磁星情景一致,并为理解这些来源的性质和评估其更广泛的影响提供了前所未有的机会。以AT2018cow为原型,我们研究了FBOTs和更一般的超亮超新星(SLSNe)的高能中微子和宇宙射线产生。通过计算宇宙射线与随时间演化的辐射场和重子背景的相互作用,我们发现在磁星风中加速的粒子可能以1000万的能量(UHE)逃逸出喷出物。来自AT 2018cow的预测高能中微子通量低于IceCube天文台的灵敏度,而来自FBOTs的宇宙积分中微子通量的估计与IceCube提出的极高能量上限一致。超过GeV能量的高能$γ$射线在最初的几个月到几年里会被磁星星云中的热光子所掩盖,但在以后的时间里可能会被观测到。考虑到与其他发动机驱动的瞬变(例如SLSNe和伽马射线暴)相比,FBOT可能具有更高的体积速率,我们得出结论,FBOT是当前和下一代多信使天文台的有利目标。
2019-06-14 astro-ph.HE
Multimessenger Science Reach and Analysis Method for Common Sources of Gravitational Waves and High-energy Neutrinos
本文介绍了引力波和高能中微子联合观测的基线多信使分析方法,并对联合观测的预期科学范围进行了详细分析。分析方法结合了GW和HEN探测器的数据,并使用星系的蓝色光度加权分布。我们得到预期的GW+HEN源速率上限为广泛的源参数,涵盖几个排放模型。使用外部触发搜索的公开敏感性,我们推导出联合上限估计值,用于正在进行的分析,初始LIGO-Virgo GW探测器与部分IceCube探测器(22串)HEN探测器,并用于预测结果,以先进的LIGO-Virgo探测器与完整的IceCube(86串)。我们讨论了这些上限施加在一些现有的GW+HEN排放模型的约束。
2012-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
IceCube's convex all-sky neutrino spectrum consistent with the magnetically powered corona scenario for active galactic nuclei
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Tohoku University(东北大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Chicago(芝加哥大学)
IceCube观测到的中微子谱与活动星系核磁力驱动日冕模型一致,支持NGC 1068作为中微子活跃源的潜力。
2026-02-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Leptohadronic Multimessenger Modeling of 324 Gamma-Ray Blazars
该研究对324个Fermi-LAT耀变体进行轻子—强子多信使建模,解释多波长辐射并预测中微子能谱,发现其群体贡献约为IceCube弥散中微子通量的20%。
2024-03-04 astro-ph.HE
Zooming in on the GeV $γ$-ray flare of the blazar PKS 1725+123 with a multimessenger lens
University of the Free State(自由州大学);University of Florida(佛罗里达大学);Banaras Hindu University (BHU)(贝拿勒斯印度教大学)
本文首次对BL LAC天体PKS 1725+123进行了宽波段定时和能谱研究,发现其在GeVγ射线波段的耀斑,揭示了紧凑辐射区及高能γ射线的产生机制,同时约束了宇宙射线的产生。
2026-05-02 astro-ph.HE
A Seyfert galaxy as a hidden counterpart to a neutrino-associated blazar
Ruhr University Bochum(鲁尔大学波鸿);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与教育网络天文学与地球科学研究中心);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);University of Florida(佛罗里达大学);University of Wisconsin(威斯康星大学);Max Planck Institute for Radio Astronomy(马克斯·普朗克射电天文研究所);University of Alabama(阿拉巴马大学);University of Geneva(日内瓦大学);Universidad Diego Portales(迭戈·波特莱斯大学)
研究发现IceCube热点可能由多个AGN混合组成,支持高能中微子和硬X射线来自同一Hadronic相互作用的多信使场景。
2025-12-30 astro-ph.HE
Recent results from the VERITAS multimessenger program
VERITAS是一个对甚高能范围(VHE,E > 100 GeV)的伽马射线敏感的大气切伦科夫望远镜阵列,它执行一项广泛的多信使计划,重点是寻找高能中微子和引力波的电磁对应物。由于中微子和伽马射线都预计会在宇宙射线加速器附近的强子相互作用中产生,因此在时间和空间上与天体物理中微子的到达重合的伽马射线源的探测可以揭示宇宙射线源并提供对其性质的见解。LIGO探测到的引力波与伽马射线暴同时发生,为研究这些强大的瞬变现象开辟了令人兴奋的可能性。从这些源中探测到VHE伽马射线不仅有助于确定引力波事件的电磁对应物,而且还可以研究导致高能发射的相对论冲击。本次演讲将介绍VERITAS多信使计划的概述,重点介绍与中微子和引力波事件相关的VHE伽马射线源搜索的最新结果,并讨论这些研究的未来计划。
2019-09-11 astro-ph.HE
Dissecting the regions around IceCube high-energy neutrinos: growing evidence for the blazar connection
两个IceCube探测,IceCube-170922 A事件和中微子耀斑,与耀变体TXS 0506 +056的关联,为多信使探索宇宙加速器铺平了道路。IceCube已经观测到许多其他中微子,但它们的来源仍然未知。为了更好地理解明显缺乏中微子对应物的原因,我们已经将对IceCube-170922 A事件进行的天空区域的全面解剖扩展到所有70个公共IceCube高能中微子,这些中微子被很好地重建并离开银河平面。利用Open Universe平台提供的多频率数据,我们已经确定了IceCube事件的许多候选对应物。我们在这里报告的所有发现的伽玛射线耀变体的分类和随后的统计检验的结果。此外,我们还检查了4LAC、3FHL和3 HSP目录,以寻找潜在的对应物。在解剖了与IceCube中微子相关的所有区域之后,我们使用似然比检验对数据进行了评估,并发现HBL和IBL的3.23 sigma(试验后)过量,最佳拟合为15 +/- 3.6个信号源。这一结果与之前的发现一起,一致表明越来越多的证据表明冰立方中微子与耀变体(宇宙中已知最具能量的粒子加速器)之间存在联系。
2020-06-01 astro-ph.HE
IceCube Results and Perspective for Neutrinos from LHAASO Sources
IceCube回顾十年来发现宇宙中微子的主要成果,强调多信使观测对银河系中微子发现的重要性,并探讨结合中微子和伽马射线观测理解银河系TeV-PeV辐射的前景。
2026-05-01 astro-ph.HE
An Archival Search for Very-High-Energy Counterparts to Sub-Threshold Neutron-Star Merger Candidates
最近发现的电磁信号与中子星合并产生的引力波相吻合,巩固了多信使活动对研究最具活力的天体物理事件的重要性。先驱性的多信使观测站,如LIGO/Virgo引力波探测器和IceCube中微子观测站,记录了许多未达到探测重要性阈值的候选信号。这些阈下事件候选者是多信使研究的有希望的目标,因为这些候选者提供的信息与时间重合的伽马射线观测相结合时,可能会导致显着的检测。在这篇文章中,我描述了我们使用的亚阈值二进制中子星合并候选人确定在先进的LIGO的第一次观测运行(O 1)搜索瞬态事件在非常高的能量伽马射线使用档案观测VERITAS成像大气切伦科夫望远镜阵列。我描述了这种技术的承诺,为未来的联合亚阈值搜索。
2021-08-16 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
Neutrino source searches and a realtime neutrino alert stream in the southern sky with IceCube starting tracks
冰立方分析在南部天空寻找天体物理中微子信号,面临着宇宙射线空气簇射产生的大气μ子和中微子的大背景。通过选择南方天空中的起始事件,大气μ子和伴随μ子的中微子被拒绝,产生比北方天空样品能量低的具有高天体物理中微子纯度的样品。我们的新的选择方法寻找μ子轨道从中微子相互作用的一个顶点内包含的检测器体积通过使用良好的指向分辨率的轨道形态创建一个事件特定的否决区域中的检测器拒绝进入轨道。这个起始轨道事件选择具有在小于-30 $^{\circ}$的磁偏角处超过10 TeV的高天体物理中微子纯度,这使得它非常适合用作南天实时中微子警报流。我们将讨论中微子点源搜索使用这个事件的选择,看看多信使天体物理学的起始轨道警报流的优点。
2019-08-13 astro-ph.HE
Leptohadronic Multimessenger Modeling of Two High-redshift (z $>$ 1) Neutrino Emission Blazar Candidates
本文通过单区轻子-强子模型拟合两个高红移耀变体的多信使辐射,计算其 IceCube 中微子探测概率,揭示它们是高效 PeV 中微子源,并指出 X 射线与中微子关联更强。
2025-05-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
AMON Searches for Jointly-Emitting Neutrino + Gamma-Ray Transients
我们提出的档案符合分析的结果,使用公共中微子数据从40串配置的冰立方(IC 40)和同期的公共伽马射线数据从费米LAT。我们的分析有可能发现高能中微子和伽马射线信号之间的统计上显著的巧合,因此,可能的联合发射中微子/伽马射线瞬变。这项工作是天体物理多信使观测网络(AMON)旨在执行的更一般的多信使研究的一个例子。AMON目前正在开发中,将连接多个运行和未来的高能中微子、宇宙射线和后续观测站以及引力波设施。这个单一的网络将使近实时符合搜索多信使天体物理瞬变及其电磁对应。我们将介绍高能中微子和伽马射线数据集的组成部分,我们使用的统计方法,以及IC 40 +LAT数据集的分析结果。
2015-08-06 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
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
The First Search for Optical Transient as a Counterpart of a Month-timescale IceCube Neutrino Multiplet Event
本文利用 Zwicky Transient Facility 存档数据和专用盲分析过滤系统搜寻 IceCube 三重态事件的光学对应体,虽未发现候选体,但据此约束了 TDE 与 SLSNe 型瞬变源的峰值光度和衰减时间尺度。
2025-08-31 astro-ph.HE
Multi-messenger searches via IceCube's high-energy neutrinos and gravitational-wave detections of LIGO/Virgo
我们总结了使用IceCube的中微子触发器在LIGO/Virgo的GWTC-2目录中与引力波事件相吻合的高能中微子对应物搜索的初步结果。我们没有发现任何统计上显著的高能中微子对应物,并推导出地球上时间积分中微子发射的上限以及每个事件高能中微子发射的各向同性等效能量。
2021-07-20 astro-ph.HE
IceCube searches for GeV neutrino counterparts associated with high-energy starting events
针对IceCube观测到的天体物理中微子起源未知的问题,提出对与60 TeV以上中微子事件相关的GeV中微子进行后续搜索,虽未获显著结果,但给出了短时间尺度上VHE中微子事件相关GeV中微子发射的首个限制。
2025-07-11 astro-ph.HE
A Radio-quiet AGN as a candidate counterpart to neutrino event IceCube-200615A
通过X射线观测和多波段分析,研究发现1RXS J093117.6+033146可能是IceCube-200615A中微子事件的候选源,支持无线电安静AGN与中微子事件的关联。
2025-06-24 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
Peeking into the Origins of IceCube Neutrinos: I. Buried Transient TeV Miniburst Rates
对冰立方发现的天体物理中微子的任何解释都必须适应各种多信使约束。我们解决这些中微子产生的瞬态源的影响,主要是如果埋在超新星,使伽马射线被吸收的恒星。这将缓解与各向同性费米GeV背景的紧张关系,>10 TeV的中微子在检测到的能量通量中可以与之匹敌。我们发现冰立方的数据限制了瞬态特性,这意味着埋在地下的GeV-TeV电磁辐射接近或超过了~10^51 erg的典型SN爆炸能量,表明起源于超亮SNe。TeV中微子爆发与几十个冰立方事件-这将是伟大的使用了解r-过程核合成和更多-可能就在拐角处,如果他们是一个主要组成部分的通量。
2017-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Cross-correlation Study between IceCube Neutrino Events and the Fermi Unresolved Gamma-ray Sky
本文首次对Fermi未分解伽马射线背景与IceCube中微子事件进行互相关分析,在未发现显著相关性的情况下,对blazar源族通过强子相互作用产生中微子的比例设定了上限。
2023-07-05 astro-ph.HE
TANAMI counterparts to IceCube high-energy neutrino events
自从冰立方合作组织发现中微子通量超过大气背景以来,对天体物理来源的搜索一直在进行中。由于背景能量急剧下降,在三年的IceCube数据中检测到的PeV事件最有可能是外星起源。即使排除目前为止探测到的PeV事件,中微子通量也远高于大气背景,因此很可能许多次PeV事件起源于产生PeV事件的相同天体物理来源。我们研究了活动星系核的高能特性,这些特性与来自三年冰立方数据的中微子事件在位置上一致,并给出了4号事件的结果。IC 4是具有低角度误差(7.1 $^\circ$)和165 TeV的大沉积能量的事件。我们使用多波长数据,包括费米/LAT和X射线数据,构建宽带光谱和目前的参数化的宽带光谱能量分布与对数抛物线。假设耀变体中的X射线到γ射线辐射来源于加速质子光生π介子,那么它们的中微子光度就可以被估计出来。Fermi/LAT对弥漫的河外背景的测量给出了来自微弱的未分辨耀变体的通量贡献的估计。它们的作用使预期事件的数量增加了$\sim$ 2倍。我们的结论是,冰立方中微子IC 4,IC 14和IC 20的检测可以解释的耀变体的整体排放,即使没有单独的源产生足够的能量输出。
2015-02-10 astro-ph.HE
Photohadronic origin of $γ$-ray BL Lac emission: implications for IceCube neutrinos
最近冰立方发现的0.1-1 PeV中微子的天体物理起源开辟了一个新时代的高能天体物理学。虽然有各种各样的天体物理学候选来源,但仍然缺乏将检测到的中微子与其中一个(或多个)联系起来。最近对冰立方事件误差圈内可能的天体物理学对应物的分析表明,冰立方事件中9个中微子的可能对应物主要包括BL Lac,其中包括Mrk 421。出于这一结果和先前的独立分析的中微子发射Mrk 421,我们测试的背景下,BL Lac发射的一个特定的理论模型BL Lac中微子连接。我们的光谱能量分布模型(SED)的BL Lac选择作为对应的冰立方中微子使用一个区的细强子模型和几乎同时的数据。每个BL Lac的中微子通量是自洽计算的,使用光子和质子分布,特别是每个单独的来源。我们发现,样品的SED,虽然不同的形状和流量,都很好地拟合模型使用合理的参数值。此外,模型预测的这些来源的中微子通量和能量与冰立方中微子的数量级相同。在两种情况下,即Mrk 421和H 1914-194,我们发现模型预测和检测到的中微子通量之间的一致性很好。我们对样本的所有BL Lac的预测都在IceCube在未来几年的数据采样中确认或争议的范围内。
2015-01-28 astro-ph.HE
An updated list of target sources for IceCube neutrino cluster alerts
本文更新了冰立方中微子簇警报的目标源清单,将伽马射线明亮的活动星系核扩展至X射线明亮AGN和双星系统,以提高中微子搜索灵敏度并促进多信使联合观测。
2025-07-08 astro-ph.HE
Opening a New Window onto the Universe with IceCube
弱相互作用中微子是理想的天文信使,因为它们在空间中旅行时不会被磁场偏转,基本上也不会被吸收。它们的弱相互作用也使它们难以探测,而观测来自遥远来源的高能中微子需要更大规模的探测器。IceCube项目将地理南极的一立方公里天然南极冰转化为切伦科夫探测器。它发现了能量范围从10 TeV到10 PeV的宇宙中微子流,主要来自河外。它们对应的能量密度接近伽马射线卫星探测到的高能光子和大面探测器观测到的超高能宇宙射线。因此,中微子在非热宇宙中无处不在,这表明质子(原子核)相对于电子的作用比以前预期的更重要。因此,预计多信使天文学的重要作用,冰立方正在计划对现有仪器以及下一代探测器进行重大升级。地中海和贝加尔湖正在建设类似的探测器。
2018-05-28 astro-ph.HE hep-ph
Multimessenger Concordance for the Cygnus Region as the Source of the Cosmic-Ray Knee
Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所,格兰萨索国家实验室);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics(京都大学汤川理论物理研究所);University of L’Aquila(拉奎拉大学);INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
研究通过结合地球上的宇宙射线测量与高能伽马射线观测,发现塞弗地区可能作为PeVatron源,提供多信使一致性的解释。
2026-03-23 astro-ph.HE hep-ph
An Archival Search for Neutron-Star Mergers in Gravitational Waves and Very-High-Energy Gamma Rays
最近发现的电磁信号与中子星合并一致,巩固了多信使运动在研究最具活力的天体物理事件中的重要性。开创性的多信使观测站,如LIGO/Virgo和IceCube,记录了许多低于检测显著性阈值的候选信号。这些阈下事件候选者是多信使研究的有希望的目标,因为它们提供的信息与同期的伽马射线观测相结合时,可能会导致显着的检测。在这里,我们描述了一种新的方法,使用这样的候选人搜索瞬态事件使用档案甚高能量伽马射线数据从成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)。我们演示了这种方法的应用程序,以子阈值的二元中子星(BNS)合并的候选人在先进的LIGO的第一次观测运行确定。我们确定了8个小时的档案VERITAS观测符合七个BNS合并的候选人,并搜索他们的TeV排放。没有检测到伽马射线发射,我们计算的积分通量的上限,并比较它们的短伽马射线暴模型。我们预计这种搜索方法将作为IACT搜索的起点,未来的LIGO/Virgo数据发布以及其他亚阈值研究的多信使瞬态,如IceCube中微子。此外,它可以立即与其他当代IACT一起部署,并具有实时使用的潜力,对实验操作的负担最小。最后,这种方法可以作为切伦科夫望远镜阵列研究的试点,切伦科夫望远镜阵列有可能在其发散指向模式下观察更大的视场。
2021-06-02 astro-ph.HE
A Time-Variability Test for Candidate Neutrino Sources Observed with IceCube
最近对冰立方的研究表明,从TXS 0506 + 056和NGC 1068等点状源产生的天体物理中微子的时间积分通量的迹象。TXS 0506 + 056的中微子发射的时间变化已经通过假设可能的耀斑的时间剖面或寻找中微子与其他电磁对应物的时间相关性进行了广泛的研究。然而,除了TXS 0506 + 056源之外,仍然缺乏天体物理中微子信号时间分布的实验证据。在这项研究中,我们提出了一个新的KS检验为基础的方法来调查时间变异性。这种新方法补充了现有的时间相关的搜索方法与任意时间变化的测试,独立于一个假设的时间剖面或电磁对应。此外,这种方法提供了一个诊断工具,用于表征点样源候选人在冰立方通过区分变量稳定的中微子发射,我们显示的结果,应用这种方法的候选耀变体的一个小目录。
2021-10-12 astro-ph.HE
A Coincidence Search for Cosmic Neutrino and Gamma-Ray Emitting Sources Using IceCube and Fermi LAT Public Data
我们提出的档案符合费米LAT伽马射线数据和公共中微子数据从冰立方中微子天文台的40串(IC 40)和59串(IC 59)观测运行之间的分析结果。我们的分析有可能检测到统计过量的中微子+伽马射线($ν$ + $γ$)发射瞬变,或者,个别的高伽马多重性事件,可能是由IceCube观察到的中微子与LAT检测到的伽马射线暴重合产生的。将中微子数据按半球划分为三个数据集(IC 40,IC 59-North和IC 59-South),通过Monte Carlo置乱中微子数据集来构造不相关的零分布。我们对这些零分布进行信号注入研究,证明了对具有足够伽马射线多重性的单个$ν$ + $γ$事件的敏感性,以及对负责$>$ 14%(IC 40),$>$ 9%(IC 59-North)或$>$ 8%(IC 59-South)的$>$瞬态种群的敏感性。通过分析未加扰的中微子数据,我们没有发现单个高显著性中微子+高伽马多重性事件,也没有发现与检验统计零分布的显著偏差。然而,我们观察到一个类似的和意想不到的模式,在IC 59-北和IC 59-南的残差分布,我们得出的结论是反映了一个可能的相关性($p=7.0\%$)之间的IC 59中微子的位置和持续明亮的费米伽马射线天空的部分。这种可能的相关性应该很容易使用冰立方已经收集的八年进一步数据进行测试。我们目前正在与天体物理多信使观测网络(AMON)合作伙伴设施合作,…
2018-07-05 astro-ph.HE
Multi-messenger gamma-ray counterpart of the IceCube neutrino signal
冰立方实验最近发现了一个来自未知来源的高能地外中微子信号。中微子总是与伽马射线一起产生,但是来自河外源的伽马射线通量由于在星系际介质中的衰减而被抑制。我们报告发现的伽马射线过剩在银河系高纬度地区开始在能量300 GeV的费米望远镜的数据。我们表明,多TeV的伽马射线漫发射的光谱特性在低和高银河系纬度兼容的冰立方高中微子信号在同一天空区域。这表明这些伽马射线是冰立方中微子信号的对应物,这意味着冰立方中微子通量的相当大一部分来自银河系。我们认为,在银河系高纬度地区的扩散中微子和γ射线信号起源于以前未知的附近的宇宙射线“PeVatron”源(S),一个扩展的银河系CR晕或从重暗物质粒子的衰变。
2018-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Swift follow-up of IceCube triggers, and implications for the Advanced-LIGO era
在2011年3月至2014年8月期间,斯威夫特对来自冰立方中微子天文台的20次触发做出了回应,在X射线中观察到了冰立方50%置信度误差圆,通常在触发后5小时内。没有检测到确认的对应物。我们描述了Swift的后续策略和数据分析,并展示了活动的结果。我们讨论的挑战,区分X射线对应的中微子触发器的意外未编目的X射线源的误差圆,并考虑我们的研究结果对未来的多信使天文学的战略的影响,特别是参考后续的引力波触发先进时代的探测器。
2015-01-19 astro-ph.HE
Decaying dark matter at IceCube and its signature on High Energy gamma experiments
在冰立方中观测到的中微子流的起源仍然是未知的。通常假设两个通量分量,即:大气中微子和一个未知的天体物理项。原则上,后者也可能包含自上而下的贡献,例如来自衰变的暗物质。在这种情况下,我们也应该期待瞬发和次级伽马。这导致了多信使分析的基础上,同时比较的暗物质假设与中微子和高能伽马射线数据的可能性。在本文中,我们分析,不同的衰变暗物质通道,7.5年的冰立方HESE数据,并比较结果与以前的排斥限制来自费米数据。最后,我们测试是否暗物质的假设可以通过使用即将到来的高能伽马射线实验进一步审查。
2020-01-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Multimessenger NuEM Alerts with AMON
天体物理学多信使观测网(AMON)开发了一个实时多信使警报系统。该系统对来自伽马射线和中微子探测器的数据集进行符合分析,使中微子电磁(NuEM)警报通道。对于这些分析,AMON利用亚阈值事件,即,这些事件本身在单个检测器中并不重要。这个频道的主要目的是寻找中微子事件的伽马射线对应物。我们将描述构成该通道的不同分析,并展示一系列最近的结果。
2021-08-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing the Hadronuclear Origin of PeV Neutrinos Observed with IceCube
我们认为冰立方多余的强子核(PP)的中微子源,如星系团/集团和恒星形成星系的情况下的影响。由于观测到的中微子通量与费米获得的弥散伽马射线背景通量相当,我们对源谱指数设置了新的强上限,即Γ<2.1-2.2。此外,新的IceCube数据表明,这些源在100 GeV范围内至少贡献了30%-40%的漫射伽马射线背景,甚至在更软的光谱中贡献了~100%。我们的研究结果,这是不敏感的PP源模型的细节,是第一个强有力的例子,多信使方法相结合的测量中微子和伽马射线通量。冰立方过剩的pp起源可以通过以下方法进一步测试:用亚PeV中微子观测来约束Γ,揭示亚TeV弥散伽马射线背景,用TeV伽马射线探测器观测pp源。我们还讨论了特定的pp源模型与多PeV中微子的突破/截止,这是符合目前的IceCube数据。
2013-12-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
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
Resolving the Galactic Center Region's Gamma-Ray Emission and Searching for its Neutrino Counterpart with HAWC and IceCube
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所);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学系);Temple University(天普大学);Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文研究所);Universidad Autónoma de Chiapas(恰帕斯自治大学);Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica(国家天体物理学、光学和电子研究所);Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所)
利用HAWC约2860天数据和IceCube 12年缪子数据,分析银河系中心伽马射线发射并搜寻中微子对应体,未发现显著过剩,给出首个中微子通量上限,约为强子模型预测的12倍。
2026-09-22 astro-ph.HE
GW170817: Joint Constraint on the Neutron Star Equation of State from Multimessenger Observations
从双星中子星(NS)合并GW 170817探测到的引力波通过对描述双星潮汐相互作用的某些参数设置上限来约束NS状态方程。我们发现,紫外/光学/红外对应的GW 170817与kilonova模型的解释,结合新的数值相对论的结果,意味着一个互补的下限潮汐变形参数。联合约束暂时排除了极硬和软NS状态方程。
2017-12-24 astro-ph.HE gr-qc
Multimessenger tests of the weak equivalence principle from GW170817 and its electromagnetic counterparts
引力波(GW)事件GW 170817与电磁(EM)信号(例如,一个短的伽马射线暴SGRB 170817 A或macronova)来自附近星系NGC 4933内的一个双星中子星合并,提供了一个新的多信使弱等效原理(WEP)检验,将WEP检验扩展到GW和光子。假设来自GW 170817的信号与来自SGRB 170817 A或macronova的光子之间的到达时间延迟主要归因于银河系的引力势,我们证明了对WEP的偏差的严格上限是$Δγ<1.4\times10^{-3}$(GW 170817/macronova)和$Δγ<5.9\times10^{-8}$(GW 170817/SGRB 170817 A)。当我们考虑室女星系团的引力势而不是银河系的引力时,可以对GW 170817/SGRB 170817 A的WEP精度实现更严格的限制($\sim0.9\times10^{-10}$)。这通过两种不同种类颗粒的$γ$参数的相对差异变化提供了迄今为止对WEP的最严格限制。与其他多信使(光子和中微子)结果相比,我们的极限比超新星1987 A的中微子和光子的极限高7个数量级,几乎与γ暴和耀变体的低显著中微子的极限一样好,或者比它们高6个数量级。
2017-11-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Multimessenger Prospects for Low-Luminosity Gamma-Ray Bursts: Joint Neutrino and X-Ray Observations
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天文与天体物理研究所);Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所及尼尔斯·玻尔国际学院DARK中心);Key Laboratory of Particle Astrophysics and Experimental Physics Division and Computing Center, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室、实验物理部及计算中心);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
研究通过联合X射线和中微子观测探讨低亮度伽马射线暴的多信使探测前景,发现下一代中微子望远镜可显著提高探测能力。
2026-01-15 astro-ph.HE
Multimessenger astronomy with gravitational waves and high-energy neutrinos
在我们的宇宙中观测到的许多天体物理源和剧烈现象都是引力波(GW)和高能中微子(HEN)的潜在发射源。GWs和HENs都可能逃离非常稠密的介质,在宇宙学距离上不受影响地旅行,携带来自天体物理引擎最内部区域的信息。这些信使还可以揭示传统光子天文学尚未观察到的新的隐藏来源。因此,GWs和HENs的重合观测可能在多信使天文学中发挥关键作用。由于新一代专用探测器IceCube、ANTARES、VIRGO和LIGO的出现,目前情况尤其如此。鉴于这些文书的复杂性,只有在两个群体之间分享有关数据的专门知识和知识的情况下,才有可能成功地对这一数据集进行联合分析。这篇评论的目的是提供这样的GW+HEN多信使天文学的理论和实验状态的最先进的和前景的概述。
2013-07-25 astro-ph.HE gr-qc
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
ASAS-SN follow-up of IceCube high-energy neutrino alerts
我们报告了对2016年4月至2021年8月期间发布的IceCube中微子警报的光学对应物的搜索,这些警报是由超新星全天空自动巡天(ASAS-SN)发布的。尽管在2013年发现了一个弥漫的天体物理高能中微子流,但这些中微子的来源在很大程度上仍然未知。自2016年以来,IceCube已经发布了可能的天体物理中微子作为公共实时警报。通过结合正常调查和触发目标的机会观测,ASAS-SN在中微子探测的1小时内获得了20%(11)的所有可观测到的IceCube警报的图像,并在一天内获得了另外57%(32)。对于所有可观测到的警报,我们在中微子警报后至少两周内获得了图像。ASAS-SN提供了IceCube大约17%的中微子警报的唯一光学后续行动。我们恢复两个先前声称的对应中微子警报,耀斑TXS 0506+056和潮汐破坏事件AT 2019 dsg。我们调查了警报足迹中先前检测到的瞬态的光变曲线,但没有确定任何进一步的候选中微子源。我们还分析了费米4FGL源的光学光变曲线与高能中微子警报相一致,但没有发现任何同期的耀斑活动。最后,我们推导出一系列假设的演化模型的中微子源的光度函数的约束。
2022-04-01 astro-ph.HE
AGILE detection of a candidate gamma-ray precursor to the ICECUBE-160731 neutrino event
2016年7月31日,ICECUBE合作报告了由天体物理中微子引起的高能启动事件的检测。我们在这里报告的搜索伽玛射线对应的ICECUBE-160731事件与AGILE卫星。使用AGILE“突发搜索”系统,在中微子事件时间T0周围的+/- 1 ks的时间间隔内没有发现探测。在AGILE-GRID自动快速查看程序在预定义的48小时时间段内的结果中寻找可能的伽马射线前兆,我们发现在T0之前的一天和两天之间超过100 MeV,位置与ICECUBE误差圆一致,具有约4 sigma的试验后显著性。对该过量的精细数据分析证实了后验自动检测。新的AGILE瞬变源,命名为AGL J1418+0008,因此可能是ICECUBE-160731伽马射线的先驱。没有其他空间飞行任务或地面观测站报告发现任何与ICECUBE事件一致的瞬态发射。我们表明,费米-LAT有一个低曝光的ICECUBE区域在AGILE伽马射线瞬态。基于对ICECUBE-160731和AGL J1418+0008误差区域内编目源的广泛搜索,我们发现了一个可能的共同对应物,显示了与高能峰值BL Lac(HBL)类耀变体相关的一些关键特征。使用专用SWIFT ToO数据对该来源的性质进行了进一步调查。
2017-07-26 astro-ph.HE