Energy dependent neutrino flavor ratios from cosmic accelerators on the Hillas plot
我们讨论了宇宙加速器的中微子通量和能量依赖的味比作为加速区的大小和磁场的函数,这是希拉斯图的参数。我们假设费米加速的质子和同步加速的电子(或正电子)的光子之间的光强子相互作用导致带电π介子的产生。我们包括同步加速器冷却的带电π介子和连续产生的μ介子,然后进一步衰变成中微子,以及螺旋度依赖的μ介子衰变。我们的光强子相互作用模型包括直接生产,更高的共振,和高能量的过程,以模拟中微子味和中微子反中微子比具有足够的精度。由于我们假设源是光学薄的中子相互作用,我们包括中子衰变的中微子通量。我们将Hillas图分为R和B中具有超过20 x24数量级的不同特征风味比率的区域。在一些具有相当大的磁场的例子中,我们恢复了中子束、π介子束和μ介子阻尼束作为能量的函数。然而,我们也发现了异常或新的源,如μ子束源的风味比nu_e:nu_mu:nu_tau为1:1:0的能量区域中的同步阻尼μ子堆积。我们还讨论了如何利用π ^+和π ^-产生之间的强烈不平衡来识别p γ光学薄源。我们发现,尽管高能光强子过程的π ^-污染和混合参数的不确定性,这些原则上可以在大多数情况下被识别。
2011-06-21 astro-ph.HE hep-ph
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
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
Bump-hunting in the diffuse flux of high-energy cosmic neutrinos
在IceCube的7.5年HESE数据中搜寻高能天体物理中微子弥漫流中可能源于光强子相互作用的凸起特征,当前数据未发现证据从而限制了候选源群,但未来更大样本有望实现决定性发现。
2023-04-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Modeling Gamma-Ray Bursts Using CRISP
Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔大学)
本文利用新框架CRISP对伽马射线暴发射区建模,推导含重核光强子相互作用的中微子谱,以识别UHECR源。
2026-09-15 astro-ph.HE
Multimessenger Constraints on Production Sites of High-Energy Neutrinos from NGC 1068
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所)
通过IceCube和Fermi-LAT数据,研究NGC 1068高能中微子的多信使约束,探讨高能宇宙射线和中微子发射区域的紧凑性,发现质子-质子过程可缓解约束,挑战部分激波加速模型。
2026-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Cosmogenic Neutrinos Challenge the Cosmic Ray Proton Dip Model
超高能宇宙射线(UHECR)的起源和组成仍然是一个谜。质子浸渍模型描述了它们在$10^9$ GeV以上能量范围内的光谱形状,通过对产生和与宇宙微波背景的光强子相互作用。光强子相互作用也产生宇宙成因中微子,峰值在$10^9$ GeV附近。我们测试这个模型是否仍然是可行的,根据最近的UHECR光谱测量从望远镜阵列实验,和上限宇宙成因中微子流量从冰立方。虽然两个参数的拟合已经提出,我们进行了全面扫描的三个主要的物理模型参数:源红移的演变,注入质子的最大能量,光谱指数。我们发现定性不同的结论相比,早期的两个参数在文献中的拟合:一个温和的偏好,而不是Greisen-Zatsepin-Kuzmin(GZK)截止,硬注入光谱的最大能量截止源,和强大的源演化。预测宇宙成因中微子流量超过冰立方限制的任何参数组合。结果表明,质子浸渍模型在大于95% C. L.这是强有力的证据,对这个模型独立的质量组成测量。
2016-07-15 astro-ph.HE
Photohadronic Modelling of the 2010 Gamma-ray Flare from Mrk 421
耀变体是活动星系核(AGN)的一个子类,具有朝向观测者的小视角的相对论性喷流。最近的结果基于强子的情况下,激发了持续的讨论耀变体如何可以产生高能量中微子在耀斑状态,哪种情况下可以成功地描述所观察到的伽马射线行为。Markarian 421是河外伽马射线天空中最接近和最明亮的天体之一,并在2010年3月的14天内显示出耀斑活动。在这项工作中,我们描述的\textit{Fermi} -LAT数据的源集中在MeV范围(100 MeV - 1 GeV)进行分析,并研究的可能性,来自质子和MeV SSC目标光子之间的$pγ$相互作用,以适应非常高的能量(VHE)的伽马射线发射的贡献。使用赤池信息标准(AIC)检验将拟合结果与两个轻子模型(单区和双区)进行了比较,该检验评估了模型的简单性以及拟合优度。在所有的情况下,光强子模型作为一个更好的拟合描述相比,一区轻子模型,并在大多数情况下,相对于两区模型。我们的结果表明,光强子贡献的耀变体的γ射线通量的一个lepto-hadronic起源的潜力。未来的伽马射线观测超过几十TeV和低于100 MeV的能量将是至关重要的测试和区分模型。
2021-01-05 astro-ph.HE
Hunting for bumps in the diffuse high-energy neutrino flux
本研究利用IceCube 7.5年HESE数据搜索弥散TeV–PeV中微子能谱中的凸起特征,虽未发现证据,但可约束光强子源群体,并预测未来望远镜有望实现严格限制或决定性发现。
2023-07-18 astro-ph.HE hep-ph
Some possible sources of IceCube TeV-PeV neutrino events
冰立方合作组织已经观测到37个能量范围为$30\, TeV\leq E_ν \leq 2$ PeV的中微子事件,这些中微子的来源尚不清楚。在这里,我们已经表明,12个高能量耀变体的位置和FR-I星系半人马座A的位置在10个IceCube事件的误差圆内重合,后者在IceCube迄今为止观测到的最高能量事件的误差圆内。上述两颗耀变体同时位于望远镜阵列热点和一个冰立方事件的误差圆内。我们发现耀变体H2356 - 309在三个冰立方事件的误差范围内。我们认为,费米加速的高能质子与同步加速器/SSC背景光子在这些高能耀变体和活动星系核的核区域的光强子相互作用可能是负责一些观察到的冰立方事件。
2015-08-31 astro-ph.HE hep-ph
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
Bounds on secret neutrino interactions from high-energy astrophysical neutrinos
中微子提供了一个超越标准模型的物理学窗口。特别是,具有TeV-PeV能量的高能天体物理中微子可能提供新的“秘密”中微子-中微子相互作用的证据,这种相互作用比普通的弱相互作用更强。高能中微子在宇宙学距离上的传播过程中,可以通过秘密的相互作用与宇宙中微子背景相互作用,在它们观测到的能量分布中发展出特征性的能量依赖特征。这是第一次,我们寻找秘密中微子相互作用的签名在高能量天体物理中微子的扩散通量,使用6年的公开可用的冰立方高能量启动事件(HESE)。我们发现没有显着的证据秘密中微子相互作用,但竞争力的上限上的耦合强度的新介质,通过它们发生,在1-100兆电子伏的介质质量范围内。
2020-06-02 astro-ph.HE hep-ph
Flavor Transition Mechanisms of Propagating Astrophysical Neutrinos -A Model Independent Parametrization
未来中微子望远镜的重要目标之一是识别天体物理中微子的味道,从而确定味道比。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们提出了一个模型独立的参数化描述上述风味过渡。几个口味过渡模型来测试我们的参数化。通过我们的参数化的味道转换机制的观测测试进行了讨论。
2010-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Probing Neutrino Flavor Transition Mechanism with Ultra High Energy Astrophysical Neutrinos
超高能天体物理中微子的观测和鉴别已被提议用于未来的中微子望远镜。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们的模型无关的参数化的味道过渡机制进行了很好的分类。在我们的模型无关参数化框架下,我们发现一个新的参数R= ε_e/(ε_μ + ε_τ)可以直接探测味跃迁,而不需要v_μ-v_τ对称性的假设。一些口味过渡模型来测试我们的参数化与这个新的观察。通过我们的模型无关的参数化,讨论了新的可观察性对味转换机制的观察约束。
2013-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Non-standard interaction effects on astrophysical neutrino fluxes
我们研究了中微子望远镜在高能中微子产生和探测中的新物理效应。通过分析风味比α_μ/α_τ和α_μ/(α_τ+ α_e),我们发现标准模型对它们的预测可以被新的物理效应合理地改变。
2009-01-14 astro-ph.HE hep-ph
Spin rotation of neutrinos produced by compact magnetized astrophysical objects
我们研究了中微子从具有强磁场的致密天体(如磁星)中的传播。在一个现实的三味模型中,中微子自旋旋转和振荡都被考虑在内。我们求解了中微子在物体附近磁场中的演化方程,得到了所有可能的自旋-味道跃迁几率。假设中微子是在恒星内部产生的,处于具有电子味的左手状态,我们使用这些自旋味跃迁概率来估计中微子的分数,这些中微子在传播到地球的过程中改变了它们的螺旋度,从而变得不可观测。利用磁星与偶极磁场的模型,我们证明了来自这类天体的左手和右手中微子流的各向异性。
2020-12-07 astro-ph.HE hep-ph
Flavors of Astrophysical Neutrinos with Active-Sterile Mixing
我们重新审视中微子望远镜观测到的高能天体物理中微子的味道组成。假设中微子味态的酉时间演化,在地球上可观察到的味成分通过振荡平均味跃迁与其来源的初始成分有关。在以前的研究中,我们推导出的TeV-PeV的天体物理中微子的味道成分假设三味幺正混合的一般界限。我们将这些界限扩展到活性-无菌中微子混合的情况。我们的界限是分析,仅基于混合的酉性导出,并且不需要对未知的活性无菌混合参数的值进行采样。这些界限适用于任何扩展的活性-无菌中微子混合的情况下,能量依赖的非标准风味混合占主导地位的标准混合中观察到的加速器,反应堆,和大气中微子振荡。
2021-07-14 astro-ph.HE hep-ph
How Unequal Fluxes of High Energy Astrophysical Neutrinos and Antineutrinos can Fake New Physics
甚高能量天体物理学中微子的味道比,可以在地球上用中微子望远镜如冰立方进行研究,可以用来诊断它们在天体物理源的产生机制。中微子和反中微子的味道比例可能完全不同,因为我们不知道它们是如何在天体物理环境中产生的。由于这种不确定性,地球上的中微子和反中微子的味道比例也可能完全不同。尽管如此,一般认为中微子和反中微子的味道比在地球上是相同的,以拟合高能天体物理中微子数据。这是一个合理的假设,因为我们目前拥有的数据统计有限。然而,在未来的拟合必须考虑到这两个部分可能存在的差异,以便能够从中微子部门的新物理学中从源头上解开不同的产生机制。为了加强这一问题,在这项工作中,我们表明,一个错误的假设在地球上的中微子风味比的分布可能确实会导致错误的解释冰立方的结果。
2016-10-19 astro-ph.HE hep-ph
Contribution of Secondary Neutrinos from Line-of-sight Cosmic Ray Interactions to the IceCube Diffuse Astrophysical Flux
在十年的观测中,IceCube中微子天文台揭示了中微子天空与先前对中微子点源排放的预期存在紧张关系。与强子过程相关的天体可能是中微子的产生场所,在地球上被观测为点源。相反,一个几乎各向同性的天体物理中微子流量被观察到PeV的能量,促使重新评估假设的运输和生产物理。这项工作适用于中微子生产的活动星系核(AGN)和星暴星系的人口三年的公共IceCube点源数据的新的物理解释。具体来说,这些来源产生的宇宙射线(CR)可能会与银河系外的背景光和视线上的气体相互作用,产生次级中微子流。这个模型一起测试了一些典型的通量加权方案,在所有情况下,所有天空通量的贡献被限制到百分比水平的报告冰立方扩散天体物理通量。
2021-06-23 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
Prospects for Neutrino-Antineutrino Transformation in Astrophysical Environments
我们研究了新导出的中微子自旋相干性是否能导致大尺度相干中微子-反中微子转换。在线性分析中,我们发现这种转变在很大程度上被抑制,但非线性反馈可以增强这种转变,我们指出,在核塌缩超新星和双星中子星合并中,有利于这种反馈的条件可能存在。
2014-06-25 astro-ph.HE hep-ph
Electromagnetic neutrino: The basic processes and astrophysical probes
在简要介绍中微子的电磁性质之后,讨论了天体物理中中微子电磁相互作用的主要过程以及相应的粒子毫荷数和有效磁矩的限制。
2021-10-31 astro-ph.HE hep-ph
Echo Technique to Distinguish Flavors of Astrophysical Neutrinos
高能天体物理中微子的味成分是一个丰富的观测。然而,目前的分析不能有效区分由$ν_e$和$ν_τ$诱导的粒子簇射。我们表明,这可以通过测量的延迟,集体光发射的μ子衰变和中子捕获,这是平均而言,大于$ν_e$的$ν_τ$的强度。这项新技术将大大改进对天体物理源性质和中微子性质的测试。我们讨论了在IceCube和其他探测器中实施它的广阔前景。
2019-04-18 astro-ph.HE hep-ph
Implications of the QCD dynamics and a Super-Glashow astrophysical neutrino flux on the description of ultrahigh energy neutrino data
中微子望远镜中观测到的事件数量取决于地球中的中微子通量,它们穿过地球时的吸收以及它们在探测器中的相互作用。本文研究了高能QCD动力学对中微子在地球中传播过程中平均非弹性的能量依赖性和吸收几率的角度依赖性的影响,以及对入射中微子通量性质的影响。此外,在冰立方和冰立方-Gen 2的事件的数量估计考虑不同的情况下的QCD动力学,并假设存在一个假设的超磁共振通量,峰值以上的能量磁共振。
2022-11-11 astro-ph.HE hep-ph
Non-standard neutrino interactions in the Earth and the flavor of astrophysical neutrinos
我们研究了在中微子与地球物质的非标准相互作用中,超高能天体物理中微子的味含量的修正。与影响从源到地球的传播的新物理学的情况不同,非标准地球物质效应引起中微子的到达方向上的味道含量的依赖性。我们发现,在目前的限制,非标准中微子相互作用参数,大偏差的标准3-nu振荡预测可以预期,特别是由一种风味的源占主导地位的通量。相反,它们并没有对地球上以π-μ介子衰变链产生为主的源的均衡口味的预期进行相当大的修正。
2016-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Sources of High Energy Neutrinos in the IceCube Era
高能中微子天体物理学已经成熟,冰立方发现了能量范围在TeV到PeV的中微子,这些中微子可归因于宇宙学距离上的河外源。在这样的能量下,天体物理学中微子必须起源于宇宙射线相互作用,提供关于高能宇宙射线来源的信息,以及导致高能伽马射线的共同产生。与后两种独立观测到的辐射类型的密切联系为寻找和理解其天体物理来源的性质提供了重要工具。这些中微子可以为宇宙射线加速过程提供重要的约束,而且由于它们基本上不受阻碍地旅行,它们可以探测我们的宇宙到最远的宇宙学距离。
2017-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Interactions of Astrophysical Neutrinos with Dark Matter: A model building perspective
我们探讨了高能天体物理中微子在到达地球的途中与暗物质相互作用的可能性。考虑到新物理学可能会在这样的能量下留下它的特征,我们已经考虑了中微子和暗物质之间有效相互作用的所有可能拓扑。建立模型,导致在地球上的天体物理中微子的显着通量抑制,是相当困难的。在此背景下,我们提出了一个$Z^{\prime}$介导的模型。包括各种各样的模型,广泛的暗物质质量从$10^{-21}$电子伏特到TeV,这项研究的目的是突出的挑战,在这样一个模型建设的努力后,满足各种宇宙学约束,对撞机搜索限制和电弱精密测量。
2020-10-21 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Neutrinos and Flavor Evolution With Self Interaction
在核心坍缩的超新星中,由原中子星发射的中微子的集体振荡显著地改变了不同味道之间的能量分配,这对外层重元素的核合成可能是重要的。由于集体振荡的结果非线性地依赖于所选择的原始中子星的初始条件,因此在原始中子星模型空间中对集体振荡的系统研究可能会回答一些关键问题。
2016-09-28 astro-ph.HE 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
TeV neutrinos and hard X-rays from relativistic reconnection in the corona of NGC 1068
针对 NGC 1068 的 TeV 中微子起源,本文提出中心黑洞附近数引力半径尺度的相对论性磁重联层加速质子,并通过光强子相互作用解释中微子与康普顿厚日冕。
2024-01-19 astro-ph.HE
Astrophysical neutrino flavor ratios in the presence of sterile neutrinos
活动星系核(AGN)和伽马射线暴(GRB)等天体都可能是高能天体中微子的来源。带电π介子的衰变从π介子的初级衰变和由此产生的带电轻子的次级衰变中产生电子和μ子味中微子。在低能量下,我们期望在源处风味比$Φ_{ν_e}:Φ_{ν_μ}:Φ_{ν_τ}$为$1:2:0$。我们感兴趣的味道比后,在地球上测量的中微子传播宇宙距离尺度的来源。如果我们仅考虑三种活性风味之间的真空风味转变概率,则我们期望测量的$1:1:1$风味比高达来自$θ_{13}$和非最大值$θ_{23}$的小校正。当我们包括与两种额外的无菌中微子混合时,我们看到对这个比例的修正达到$\sim 30%$。此外,如果我们考虑从宇宙源的π介子衰变中涉及的带电轻子的能量损失,那么这些通量比取决于中微子能量。我们研究这些能量依赖的风味比使用一个特定的模型无菌中微子混合,并比较预期的比例时,只有三个中微子的口味被认为是。在能量为$E_ν>$ 1 TeV的情况下,在IceCube等实验中观察到的味道比可以探测到无菌中微子的存在。
2013-01-22 astro-ph.HE hep-ph
Ultra-High Energy Astrophysical Neutrino Detection, and the Search for Lorentz Invariance Violations
越来越多的基于Askaryan效应和南极冰的超高能中微子(UHE-nu)观测站能够搜索洛伦兹不变性破坏(LIV)。ARA、ARIANNA、ANITA和EVA的合作有能力通过测量GZK过程中产生的中微子的通量和能量分布来约束标准模型扩展(SME)。ARA未来在南极的扩张将进一步推动发现潜力。
2016-07-22 astro-ph.HE hep-ph
Determination of the Neutrino Flavor Ratio at the Astrophysical Source
本文讨论了利用未来的中微子望远镜测量在天体物理源上重建中微子味比的问题。将中微子混合参数$θ_{ij}$的取值范围作为当前整体拟合给出的取值范围,用统计方法证明,在$3 σ$水平上,为了区分π介子源和μ介子阻尼源,对积分中微子通量中的能量无关比$R\equivϕ(ν_μ)/(ϕ(ν_{e})+ϕ(ν_τ))$和$S\equivϕ(ν_e)/ϕ(ν_τ)$的测量精度均应优于10%.测量$R$和$S$所需的10%的准确度要求在未来对背景大气中微子通量的理解提高到优于10%的水平。我们讨论了我们的分析的实际情况下,弥漫的天体物理中微子流量来自不同类型的源,每个点源有一个中微子的味道比随能量而变化的适用性。我们还讨论了轻子CP相位对味比重构的影响。
2009-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Leptonic originated High energy neutrinos from astrophysical objects
High Energy & Cosmic Ray Research Centre, University of North Bengal(北孟加拉大学高能与宇宙射线研究中心);High Energy & Cosmic Ray Research Center, University of North Bengal(北孟加拉大学高能与宇宙射线研究中心)
本文提出高能中微子可通过纯电磁过程由高能电子产生,挑战了传统强子起源观点,并指出电子可能贡献IceCube探测到的中微子显著部分。
2026-02-23 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
Constraining the pseudo-Dirac nature of neutrinos using astrophysical neutrino flavor data
利用天体物理中微子味比区分赝狄拉克中微子质谱,未来IceCube-Gen2可对第三质量本征态新质量劈裂施加稳健约束,灵敏度达10^-12 eV^2量级,已知源时可提升至10^-17 eV^2。
2025-09-26 astro-ph.HE hep-ph
Axion-neutrino interactions in seesaw models and astrophysical probes
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所)
研究轴子-中微子相互作用在见锯模型中的表现及天文探测中的影响,发现其在现有限制下对中微子传播影响极小。
2026-07-09 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical consequences of the OPERA superluminal neutrino
本文对OPERA最近关于μ子中微子表观临界速度的结果作了简单的讨论。我们特别指出了一些可能的一致性问题,这样的解释的OPERA数据方面建立良好的天体物理观测。
2011-09-29 astro-ph.HE hep-ph physics.gen-ph
Astrophysical neutrinos: theory
在多信使天文学时代,中微子是最重要的天文信使之一,由于它们的相互作用性质。在这些课中,我简要地回顾了天体物理中微子理论的主要问题。
2019-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Unitarity Bounds of Astrophysical Neutrinos
在中微子望远镜上观测到的天体物理中微子的味成分通过振荡平均味跃迁与其源的初始成分有关。如果中微子味态的时间演化是幺正的,那么中微子改变味态的概率完全取决于与中微子味态和传播本征态相关的幺正混合矩阵。在本文中,我们得到的TeV-PeV天体物理中微子的味成分的基础上的幺正性约束的一般界限。这些边界是有用的研究的高能量中微子的味道组成,其中能量依赖的非标准的味道混合可以占主导地位的标准混合中观察到的加速器,反应堆,和大气中微子振荡。
2018-12-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
On the direct correlation between gamma-rays and PeV neutrinos from blazars
我们研究了多信使天体物理学中经常使用的假设,即伽马射线和中微子通量是直接相连的,因为它们被假设为由相同的光强子产生链产生。这项测试的一个有趣的候选源是平谱射电类星体PKS B1424-418,它最近引起了人们对冰立方PeV中微子事件及其爆发阶段之间潜在相关性的关注。我们用自洽辐射模型模拟了多波段光子和中微子的辐射。我们证明,一个简单的强子模型不能充分描述这个源的光谱能量分布,但次主导强子成分的lepto-hadronic模型可以再现多波段的光子光谱观测期间的各个活动阶段的耀变体。因此,最多约0.3个中微子事件可能与爆发相吻合,这意味着轻子贡献在相关能带中占主导地位。我们还证明了中微子事件和爆发相位之间的时间相关性很弱。
2017-06-01 astro-ph.HE
Testing Relativity with High-Energy Astrophysical Neutrinos
最近对高能天体物理中微子的观测可以用来限制从引力的量子理论中出现的对洛伦兹不变性的违反。我们执行阈值和切伦科夫分析,通过约100万至10^{20}的因子改进现有边界。
2013-08-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutrino oscillations in gravitational fields and astrophysical applications
研究了中微子在各种引力场中的传播和振荡。首先,我们考虑中微子散射的黑洞帐户的中微子自旋进动。然后,我们研究了味中微子在随机引力波中的演化。所获得的结果被认为是天体物理学的应用。
2022-07-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining Astrophysical Neutrino Flavor Composition from Leptonic Unitarity
最近冰立方对超高能天体物理中微子的观测开启了中微子天文学的时代。本文利用轻子混合矩阵的么正性,导出了冰立方探测到的天体物理中微子味成分的非平凡么正性约束。应用轻子幺正三角形,我们从几何条件,如三角不等式,推导出这些幺正界。这些新的界限一般适用于三味中微子,并且与任何实验输入或轻子混合模式无关。我们应用我们的么正性界限来推导出三种类型的天体物理中微子源(和它们的一般混合物)的风味组合物的一般约束,并将它们与IceCube测量进行比较。此外,我们证明,对于任何不含$ν_τ$中微子的来源,检测到的$ν_μ$通量比$< 1/4$将需要初始风味成分具有比$ν_μ$更多的$ν_e$中微子。
2014-10-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A model-independent analysis of neutrino flares detected in IceCube from X-ray selected blazars
耀变体是宇宙中最强大的稳定源之一。对耀变体的多信使搜索传统上集中在它们的伽马射线发射上,伽马射线可以在光强子相互作用中与中微子同时产生。然而,X射线数据对于限制这些源的SED同样重要,因为强子共同产生的伽马射线可以被周围的光子场吸收,并在逃逸之前级联为X射线能量。在这项工作中,我们提出了一个未触发的,时间依赖的中微子耀斑的分析从X射线选择耀变体的方向使用10年的冰立方数据的大纲。将对总体进行二项检验,以显示源的一个亚类是否具有统计上显著的排放量。从RomaBZCat中选择源,并使用未分组似然最大化方法获得每个源的p值和最佳拟合耀斑参数。
2021-07-17 astro-ph.HE
Explanation for the low flux of high energy astrophysical muon-neutrinos
我们考虑的可能性,一些奇异的中微子属性是负责减少μ子中微子通量在高能量从遥远的中微子源;具体地说,我们认为(i)中微子衰变和(ii)中微子是伪狄拉克粒子。这将为冰立方探测器中缺乏高能量μ子提供一种机制。
2013-04-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraining the Mass Scale of a Lorentz-Violating Hamiltonian with the Measurement of Astrophysical Neutrino-Flavor Composition
研究了洛伦兹破坏对高能天体物理中微子味跃迁的影响。结果表明,洛仑兹破坏哈密顿量的出现可以极大地改变天体物理中微子的味跃迁几率。将洛伦兹破坏效应对到达地球的天体物理中微子味成分的预测与IceCube味成分测量进行了比较,IceCube味成分测量分析了$25~{\rm TeV}$和$2.8~{\rm PeV}$之间能量范围内的天体物理中微子事件。这样的比较表明,未来的IceCube-Gen 2将能够对中微子扇区中的洛伦兹违反哈密顿量进行严格的限制。计算了IceCube-Gen 2对Lorentz破坏哈密顿量中的维数- $3$ CPT-奇算子和维数- $4$ CPT-偶算子的灵敏度.预期的灵敏度可以改善从其他类型的实验中获得的电流约束的两个以上的数量级的参数空间的一定范围内。
2018-01-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Universe's Worth of Electrons to Probe Long-Range Interactions of High-Energy Astrophysical Neutrinos
天体物理学对新的长程相互作用的研究补充了对撞机对新的短程相互作用的研究。中微子味振荡对中微子和电子之间长程味相互作用的存在非常敏感,而这种相互作用是由标准模型的轻子数对称性激发的。这是第一次,我们探测它们使用TeV-PeV天体物理中微子和占所有大型电子库在本地和遥远的宇宙。高能量和巨大数量的电子赋予我们对新相互作用的前所未有的敏感性,即使它非常微弱。基于冰立方结果的味道组成的天体物理中微子,我们设定的最终界限上的远程中微子味的相互作用。
2019-02-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Quest for new physics using astrophysical neutrino flavor in IceCube
我们在冰立方中探测到了天体物理中微子,可以用来探测超高尺度的天体物理源。在这里,我们报告了一个搜索异常的时空效应使用天体物理中微子味数据在冰立方。新的有效的运营商被引入到驱动非标准的中微子风味混合修改的风味比相比,标准的情况下。使用高能量启动事件样本(HESE)7.5年的数据进行分析,我们没有发现这种风味异常的证据。然而,我们希望从这种新方法中设定限制,它远远超出任何已知的技术。重要的是,我们达到了必要的精度,以探测新的物理学使用中微子的味道预期的普朗克尺度理论。
2019-08-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Statistical approaches in search for astrophysical neutrino sources with Baikal deep underwater telescopes
我们使用似然方法搜索当地天体物理中微子源与贝加尔湖深水下望远镜在unbinned与binned方法。我们用NT 200望远镜对1038天的中微子观测数据进行了分析。在测量的事件数的增强的最可能的位置的意义被发现是小于一个西格玛。我们得到的上限和灵敏度为90% C. L。NT 200和NT 1000的中微子通量。
2014-06-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraints on flavor-dependent long-range interactions of high-energy astrophysical neutrinos
本研究利用IceCube及IceCube-Gen2的味组成测量数据,探讨了高能天体物理中微子与物质的味依赖长程相互作用,并评估了这些实验对此类新物理的探测灵敏度。
2025-01-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Evidence for the Galactic contribution to the IceCube astrophysical neutrino flux
结果表明,能量大于100 TeV的冰立方天体物理中微子事件的银河纬度分布与天体物理中微子流的各向同性模型不一致。也就是说,事件的银河系纬度分布在低纬度|b| 50度处显示出过量<10 degrees and a deficit at high Galactic latitude |b| >。我们使用蒙特卡罗模拟表明,各向同性信号模型与数据的不一致性是在> 3西格玛水平,在我们的分析中的帐户的试验因素有关的低能量阈值的选择和银河系纬度分箱。
2015-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
New limits on neutrino decay from high-energy astrophysical neutrinos
该研究利用高能天体物理中微子,考虑天体物理未知因素和探测细节,推导出中微子寿命的严格界限,并利用IceCube数据排除短寿命,预测未来探测器将显著提升灵敏度。
2024-05-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Pushing the Energy and Cosmic Frontiers with High-Energy Astrophysical Neutrinos
最近由IceCube中微子望远镜发现的天体物理中微子具有最高的中微子能量--从TeV到PeV --并且旅行距离最长--高达几个Gpc,可观测宇宙的大小。这些特征使它们成为自然吸引人的基本粒子物理性质的探针,可能尺寸很小,在任何其他手段无法达到的能量尺度上。在发现冰立方之前的几十年里,人们看到了许多粒子物理学研究在这个方向上的建议。今天,这些建议已经成为现实,尽管普遍存在天体物理学的未知数。我们展示了在这些尺度上研究基本中微子物理的例子,包括一些超越标准模型的最严格的物理测试。
2019-06-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph