High-Fidelity Simulations of the Full Askaryan Radio Array and its Sensitivity to Ultra-High Energy Neutrinos
本文通过高保真模拟更新了南极ARA阵列对超高能中微子的有效体积、灵敏度与预期事件率，纳入次级粒子与多站符合贡献，并评估其在真实中微子搜寻中的可探测性，为未来超高能中微子观测提供依据。
2025-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Ultra High Energy Neutrino Search with a Hybrid Phased and Traditional Detector in the Askaryan Radio Array
利用ARA第五台站混合相控阵探测器的低阈值触发能力，首次对超高能中微子进行搜索，通过改进数据选择和背景抑制，显著提升方向重建与信号探测灵敏度。
2025-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Array-Wide Search for Diffuse UHE Neutrinos with the Askaryan Radio Array
本文报告了 Askaryan 射电阵列首次阵列级弥散超高能中微子搜寻的进展，利用约 28 站年数据可在 3 EeV 以上达到最优灵敏度，并验证了阵列级搜寻对下一代射电中微子探测器的可行性。
2025-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Progress Towards a Diffuse Neutrino Search in the Full Livetime of the Askaryan Radio Array
本研究利用南极Askaryan射电阵列第五混合站点的相控阵触发系统开展超高能中微子搜寻，结合紧密触发天线与长基线外伸天线提升分析性能，将纳入五站点全阵列分析，有望在100 PeV以上设定世界领先的中微子流强限制。
2023-08-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of an Isolated Double-pulse Cosmic Ray Candidate Recorded with the Askaryan Radio Array
本研究利用FAERIE和AraSim模拟，详细分析了ARA探测器记录的一个孤立双脉冲宇宙射线候选事件，确定其源于向下传播的宇宙射线大气簇射，并验证了模拟与观测时间结构的一致性。
2025-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Recent Results from The Askaryan Radio Array
阿斯卡里安射电阵列（英语：Askaryan Radio Array，ARA）是一个位于南极的超高能中微子望远镜，由一组射电天线组成，旨在探测冰中中微子相互作用产生的阿斯卡里安辐射。目前，该实验有五个台站在运行，自2012年以来已分阶段部署。这篇文章的重点是从2013-2016年在两个ARA站（A2和A3）中寻找中微子扩散通量的发展。在水平极化和垂直极化的两个搜索信道中的每一个中，在一个站中预期$\sim 0.01-0.02$事件的背景。根据对两个台站四年的分析，预期对超高能中微子通量的新限制比ARA以前设定的限制提高了约两倍。ARA的五站数据集的预计灵敏度开始与其他中微子望远镜在$10^{10.5}\,$ GeV附近的高能量竞争。
2019-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
The lunar Askaryan technique with the Square Kilometre Array
月球阿斯卡里安技术是一种研究最高能量的宇宙射线及其预测的对应物--超高能中微子的方法。通过用射电望远镜观测月球，并寻找高能粒子在月球外层相互作用时发出的特有的纳秒级Askaryan脉冲，可见的月球表面可用作探测区域。之前在帕克斯、戈德斯通、卡利亚津、韦斯特博克、ATCA、洛弗尔、LOFAR和VLA进行的几次实验已经开发出了必要的技术来寻找这些脉冲，但是现有的仪器缺乏必要的灵敏度来探测来自如此远距离的已知宇宙射线通量。这将随着SKA的出现而改变。平方公里阵列（SKA）将成为世界上最强大的射电望远镜。在未来十年内将在南部非洲、澳大利亚和新西兰建造，它将在关键的100 MHz到几GHz频段上具有无与伦比的灵敏度。我们介绍了一个计划中的实验，使用SKA观察最高能量的宇宙射线，并可能，中微子。将提供估计的事件率，以及预测的能量和方向分辨率。将讨论SKA第一阶段方向性研究的前景，以及充分利用这一强大工具所需克服的主要技术挑战。最后，我们展示了SKA的第二阶段如何大幅增加在最高能量下检测到的宇宙射线数量，从而为它们的光谱和起源提供新的见解。
2016-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Constraints on the Ultra-High Energy Neutrino Flux from a Prototype Station of the Askaryan Radio Array
Askaryan射电阵列（ARA）是一个在南极附近分阶段建造的超高能量（$>10^{17}$ eV）宇宙中微子探测器。ARA使用部署在南极冰层设计深度200米处的射频天线（$\sim150-800$ MHz），搜索冰层中中微子相互作用引起的粒子级联的无线电切伦科夫发射。在2010-2011年季节，在$\sim30$米深度部署了一个原型ARA试验台站，并在2011-2012年和2012-2013年季节部署了前三个完整的ARA站。我们提出了第一个中微子搜索与ARA使用的数据在2011年和2012年与ARA测试床和由此产生的约束中微子通量从$10^{17}-10^{21}$ eV。
2015-05-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Techniques for Continuous Wave Identification and Filtering in the Askaryan Radio Array
本文回顾了Askaryan射电阵列（ARA）中连续波（CW）的识别与滤波技术，包括频谱分析、陷波滤波和相位方差方法，并介绍了自适应多级滤波管道的最新改进，以提高CW抑制精度、处理速度和数据分析质量，从而提升中微子探测灵敏度。
2025-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Simulation of the Event Reconstruction of Ultra High Energy Cosmic Neutrinos with Askaryan Radio Array
Askaryan射电阵列（ARA）是科学家建议在南极建立的一个大型射电切伦科夫天文台，旨在通过观测超高能宇宙成因中微子，发现产生最高能量宇宙射线的宇宙加速器的起源和演化。为了优化ARA对入射UHE中微子的角分辨率，这是指向包的源必不可少的，ARA的重建能力和它的设计之间的关系进行了研究。结果表明，在考虑噪声影响的情况下，为使中微子角分辨率尽可能好，探测效率尽可能高，ARA的最佳配置为站间距1.6 km，天线间距40 m。
2010-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
An improved trigger for Askaryan radio detectors
能量高于几个$10^{16}$ eV的高能中微子可以用冰中无线电探测器有效地测量，该探测器在更高的能量下补充了IceCube等光学探测器。几个试验阵列在南极成功地探索了无线电技术。由于中微子的低通量和相互作用截面，尽可能提高射电探测器的灵敏度至关重要。本文系统地研究和优化了高能中微子的不同触发方式。我们发现，通过简单地将触发器中的带宽限制在80 MHz和200 MHz之间的频率，而不是当前使用的80 MHz至~1 GHz带宽，可以显著提高灵敏度（在$10^{17}$ eV和$10^{18}$ eV之间提高50%以上）。我们还比较了目前正在使用的不同的触发方案（一个简单的幅度阈值，高/低阈值触发和功率积分触发），并发现执行最好的方案取决于检测器的色散。这些发现为未来Askaryan探测器的探测器设计提供了信息，并可用于显着提高对高能中微子的灵敏度，而无需任何额外成本。研究结果也适用于相控阵触发器的概念。
2021-06-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on the Diffuse Flux of Ultra-High Energy Neutrinos from Four Years of Askaryan Radio Array Data in Two Stations
Askaryan射电阵列（ARA）是一个超高能（UHE，$>10^{17}$ eV）中微子探测器，旨在通过搜索南极冰中中微子-核子相互作用的相对论产物发射的无线电波来观测中微子。在本文中，我们提出了在两个互补分析中搜索中微子所产生的$10^{16}-10^{21}$ eV之间的超高能中微子扩散通量的限制，这两个分析都分析了当时运行的两个深站（A2，A3）的四年（2013-2016）的数据。我们对$EF(E)=5.6\times10^{-16}$ $\textrm{cm}^{-2}$ $\textrm{s}^{-1}$ $\textrm{sr}^{-1}$的$10^{18}$ eV处的扩散全味中微子通量设置了90%CL上限.该分析包括之前ARA结果暴露量的四倍，约为ARA运行至2022年底预期暴露量的1/5。
2020-07-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing the Newborn Pulsar Origin of Ultrahigh Energy Cosmic Rays with EeV Neutrinos
快速旋转的新生恒星是高能宇宙射线（UHECR）的有趣候选源。在河外脉冲星群的一小部分中，具有给定成分的粒子的加速可以为俄歇天文台的测量提供一致的解释。我们计算了当粒子穿过恒星周围的超新星喷出物时产生的相关漫射中微子通量。我们表明，在最小的脉冲星的情况下，是兼容的UHECR数据，有效的光学深度，强子核相互作用是大于1在1000000能量。因此，即使在最悲观的情况下，人们也可以预期$\sim 0.1 - 1 \,\rm EeV$中微子的能量通量应该在十年内被冰立方或阿斯卡里安射电阵列探测到。
2016-02-08 astro-ph.HE
Design and Initial Performance of the Askaryan Radio Array Prototype EeV Neutrino Detector at the South Pole
本文报告了南极ARA超高能中微子探测器原型机的设计与初步运行性能，证实了极地冰层的无线电透明度与低背景噪声，并预测在建的ARA-37阵列将在10^16-10^19 eV能区达到最高灵敏度。
2011-08-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
The lunar Askaryan technique: a technical roadmap
月球Askaryan技术涉及从月球外层的粒子级联中寻找Askaryan无线电脉冲，是一种利用月球表面作为超大型超高能粒子探测器的方法。探测这些持续时间约为1纳秒的脉冲所需的高时间分辨率，使这项技术处于与其他形式的射电天文学截然不同的状态，具有一系列独特的相关技术挑战，这些挑战已在各小组的一系列实验中得到解决。实施这些小组开发的探测月球Askaryan脉冲的方法和技术对于未来平方公里阵列（SKA）的实验将是重要的，预计SKA将具有足够的灵敏度，可以使用这种技术进行首次积极探测。关键问题包括电离层色散校正、波束形成、有效触发以及排除射频干扰中的虚假事件。我们检讨每一个领域的进展，并考虑未来应用SKA的进一步进展。
2015-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on the Ultra-High Energy Neutrino Flux from Gamma-Ray Bursts from a Prototype Station of the Askaryan Radio Array
我们报告了在2011年和2012年由Askaryan射电阵列（ARA）的测试台站收集的数据集中寻找来自伽马射线暴（GRB）的超高能（UHE）中微子。从57个选定的伽玛射线暴，我们没有观察到我们的削减，这是一致的0.12预期的背景事件生存的事件。用NeuCosMA作为GRB参考辐射模型，估算了从$10^{7}$到$10^{10}$ GeV的瞬发UHE GRB中微子注量和准扩散通量的上限.这是在$10^{7}$ GeV以上的瞬发UHE GRB中微子准扩散通量的第一个极限。
2017-01-21 astro-ph.HE
Benefits of Looking for Coincident Events, Taus, and Muons with the Askaryan Radio Array
本研究使用 NuLeptonSim 与 PyREx 模拟 ARA 对多台站符合及 τ、μ 等次次级粒子的探测，表明纳入这些过程可显著提升有效面积，并给出宽能区事件模拟与拓扑可视化。
2023-08-14 astro-ph.HE
Development Toward a Ground-Based Interferometric Phased Array for Radio Detection of High Energy Neutrinos
用于探测高能中微子的冰中无线电干涉相控阵技术寻找在大量冰川冰中相互作用的中微子的Askaryan发射，并且正在开发作为在高能量下实现低能量阈值和大有效体积的一种方式。该技术基于对来自多个天线的脉冲Askaryan信号进行相干求和，这增加了弱信号的信噪比。我们在这里报告的测量和模拟附近的天线，脉冲信号的波束形成之间的热噪声相关性，并通过相控阵技术的触发效率的预期改善的测量。我们还讨论了噪声环境中观察到的模拟相控阵在首脑会议站，格陵兰岛，一个可能的网站的干涉相控阵无线电探测高能中微子。
2017-07-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of two Askaryan Radio Array stations and first results in the search for ultra-high energy neutrinos
超高能中微子是有趣的信使粒子，因为如果被探测到，它们可以传递有关宇宙中超高能过程的独家信息。这些能量高于$10^{16}\mathrm{eV}$的粒子很少相互作用。因此，需要能够探测到数十亿吨物质的探测器来发现它们。ARA探测器目前正在南极建造。它的设计目的是利用阿斯卡里安效应，即南极冰中中微子诱导级联发射的无线电波，探测高能中微子相互作用。通过将天线分布在冰中37个相距甚远的站中，可以在数百立方公里的体积内观察到这种相互作用。目前，在冰层中部署了3个深层ARA站，其中两个站自2013年初以来一直在收集数据。在该出版物中，描述了ARA检测器“竣工”和校准。此外，数据处理方法，用于区分罕见的无线电信号压倒性的背景的热和人为起源。利用两个站在10个月的短曝光时间内的数据，计算出粒子能量为10^{18}eV时的中微子通量极限为$3 \cdot 10^{-6} \mathrm{GeV} / (\mathrm{cm^2 \ s \ sr})$，这为完整的ARA探测器提供了希望。
2016-05-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Complex Analysis of Askaryan Radiation: UHECR Reconstruction
Whittier College（惠蒂尔学院）
本文提出一个解析模型，结合Askaryan辐射和ARA射频通道响应，确认了南极ARA观测到的13个候选事件为超高能宇宙射线，并通过相干叠加波形与模型的高相关性验证了方法的有效性。
2026-07-07 astro-ph.HE
Parametrization of the Relative Amplitude of Geomagnetic and Askaryan Radio Emission from Cosmic-Ray Air Showers using CORSIKA/CoREAS Simulations (ICRC2021)
宇宙射线是宇宙中高能事件的信使。这些罕见的超高能粒子可以使用大型无线电天线阵列以经济实惠的方式有效检测。线极化地磁辐射是大气簇射中的带电粒子在地球磁场中发生偏转时产生的主要辐射机制。次主导的Askaryan发射是径向偏振的，并产生由于随时间变化的负电荷过剩的簇射阵面。这两个发射分量的相对幅度取决于各种空气簇射参数，如到达方向和簇射最大值的深度。我们研究了这些依赖关系，使用CoREAS模拟无线电发射的空气淋浴在南极使用星形天线布局。一方面，参数化的Askaryan-地磁比可以用作输入更准确的重建簇射能量。另一方面，如果测量得足够精确，这个比值可能提供一种新的方法来重建簇射极大值的大气深度。
2021-08-13 astro-ph.HE
Calibration and Physics with ARA Station 1: A Unique Askaryan Radio Array Detector
本文介绍 ARA 首台 A1 探测器的 IRS2 芯片时间与电压校准、天线定位及极化性能分析，为超高能中微子探测和 IceCube Gen-2 无线电阵列设计奠定基础。
2023-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Observation of Reconstructable Radio Emission Coincident with an X-Class Solar Flare in the Askaryan Radio Array Prototype Station
Askaryan射电阵列（ARA）报告了2011年2月15日$^{\rm{th}}$原型"试验台"站观测到的与"情人节"太阳耀斑同时发生的射电发射。我们发现$\sim2000$事件，通过我们的中微子搜索标准在70分钟的耀斑期间，所有这些重建到太阳的位置。对这些事件的信号分析表明，它们与天线间相关的明亮热噪声一致。这是ARA报告的第一个无线电发射的自然来源，可以在逐个事件的基础上进行严格重建。这次观察也是ARA首次将个别事件的无线电指向天空中的外星来源。我们评论如何的太阳耀斑，再加上改进的系统不确定性重建算法，可以帮助任何冰上的无线电发射，如宇宙射线的空气淋浴，天文位置的天空中的映射。
2018-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observation of Broadband In-ice Radiation from Impacting High-Energy Cosmic Rays
本研究首次提供高能宇宙射线撞击南极冰盖产生冰内射频发射的实验证据，通过阿斯卡莱恩射电阵列探测到13个冰下脉冲事件，其特性与阿斯卡莱恩辐射一致，最亮事件角辐射模式支持扩展级联发射体。
2025-07-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Arrival Directions of Ultrahigh Energy Showers Arrival Directions of Ultrahigh Energy Showers
利用世界台阵资料，分析了高能广泛空气簇射（EAS）的到达方向。结果表明，雅库茨克和俄歇资料的高能EAS到达方向与银河系本旋臂猎户座的角速度有一定的相关性。利用雅库茨克阵列数据发现傅里叶列的一阶谐波幅值较大。讨论了宇宙射线的起源问题。
2011-07-21 astro-ph.HE
Ultrahigh-energy cosmic-ray nuclei and neutrinos from engine-driven supernovae
跨相对论性超新星（SNe）可能是由中心引擎通过喷流或风驱动的，是超高能宇宙射线（UHECR）的候选来源之一。我们调查的加速和生存的UHECR核在外部反向冲击的情况下。利用Zhang等人（2018）中使用的成分模型，我们计算了逃逸宇宙射线和次级中微子的光谱。如果它们的局部速率是核心坍缩超新星速率的$\sim1$ %，那么观测到的UHECR谱和成分可以用宇宙线总能量${\mathcal E}_{\rm cr}\sim10^{51}$ erg来解释。UHECR核的最大能量可达$\sim 10^{20}-{10}^{21}\rm~eV$。在0.1-1 EeV的范围内，源中微子的扩散通量被预测为$\sim 10^{-11} - 10^{-10}~{\rm GeV}~{\rm cm}^{-2}~{\rm s}^{-1}~{\rm sr}^{-1}$，满足核存活边界。计算了相关的宇宙成因中微子通量，结果表明与源中微子通量相当，甚至更高。这些超高能中微子可以被终极探测器探测到，如巨型射电阿斯卡里安中微子探测器和极端多信使天体物理探测器。
2019-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Observation of In-ice Askaryan Radiation from High-Energy Cosmic Rays
University of Chicago（芝加哥大学）；University of Kansas（堪萨斯大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Chiba University（千叶大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；National Taiwan University（台湾大学）；Universite Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；University of Maryland（马里兰大学）
研究通过重新分析数据，确认了高能宇宙射线在南极冰层中产生Askaryan辐射的证据，发现辐射方向和极化特性与扩展型电离簇一致，排除了地磁分离电荷的可能。
2026-04-17 astro-ph.HE
Time Domain Response of the ARIANNA Detector
南极罗斯冰架天线中微子阵列（ARIANNA）是一个高能中微子探测器，旨在记录冰中宇宙成因中微子相互作用的Askaryan电场特征。为了了解固有的射频（RF）中微子签名，必须测量ARIANNA RF接收器的时域响应。ARIANNA使用Create CLP 5130 -2N对数周期偶极阵列（LPDA）。相关的有效高度算子将入射电场转换为LDPA端子处的电压波形。测量了有效高度与时间和入射角的关系，以及ARIANNA RF放大器的相关响应。通过与空气和冰中的现场测量相关联，使用示波器验证了结果。最后，理论模型的Askaryan电场相结合的探测器响应预测中微子签名。
2014-10-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Galactic origin of ultrahigh energy cosmic rays
利用雅库茨克、AGASA、俄歇等台阵资料，分析了高能广泛空气簇射（EAS）的到达方向。首次用AGASA和俄歇阵列资料构造了粒子分布的天球等暴露图。利用雅库茨克、AGASA和俄歇阵列的观测数据，在E> 4.1019eV处观测到了宇宙粒子的大尺度各向异性。讨论了宇宙粒子的起源问题。
2009-02-16 astro-ph.HE
Future ground arrays for ultrahigh-energy cosmic rays: recent updates and perspectives
超高能宇宙射线（UHECR）的起源和性质是粒子天体物理学和天文学中最令人感兴趣的谜团之一。两个最大的天文台，皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列实验，正在两个半球稳定地观测UHECR，以便更好地了解它们的起源和最高能量的相关加速机制。我们重点介绍他们的最新成果，包括正在进行的升级，AugerPrime和TAx4，然后解决下一代天文台的要求。我们分享最近的更新和未来的地面阵列的荧光探测器的前景，解决了大面积，低成本的探测器，适用于测量最高能量的宇宙射线与前所未有的孔径的属性的要求。
2018-10-15 astro-ph.HE hep-ex
Prospects for detecting ultra-high-energy particles with FAST
自然界中能量最高的粒子--超高能（UHE）宇宙射线的起源仍然未知。为了解决这个谜团，需要非常大的探测器来探测这些粒子的低通量-或者探测尚未观测到的UHE中微子通量，这些中微子的相互作用预测。“月球阿斯卡里亚技术”是一种既能做到这一点又能做到这一点的方法。当高能粒子在稠密介质中相互作用时，Askaryan效应产生MHz-GHz范围内的强相干辐射脉冲。通过使用射电望远镜观测月球并寻找纳秒脉冲，整个可见的月球表面（$20$百万公里$^2$）可以用作UHE粒子探测器。宽带宽上的大有效面积是月球观测的主要望远镜要求，这使得大型单孔径仪器，如500米孔径球面射电望远镜（FAST）非常适合该技术。在这篇文章中，我们描述了月球Askaryan技术及其独特的观测要求。估计的灵敏度FAST的UHE宇宙射线和中微子通量，我们描述的方法，月球观测与FAST，特别是如果配备了宽带相控阵饲料，可以检测UHE宇宙射线的通量。
2016-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
A beam of ultrahigh energy particles of the same magnetic rigidity
一天中的两个EAS阵列记录了来自同一天空区域的3个能量超过30 EeV的粒子。雅库茨克阵列记录了两个事件，望远镜阵列记录了一个事件。两次雅库茨克事件估计是相同的能量，望远镜阵列簇射的能量几乎高出2倍。这表明，如果电荷相差2倍，则所有三个粒子的磁刚度相同。所有三个事件的相对较短的序列和它们在刚性上的“单色性”可能是由于粒子在加速过程和束的传播中的磁分离。
2018-08-24 astro-ph.HE
Particles Flux of Ultrahigh Energy from a Galactic Plane
根据大范围空气簇射（EAS）数据阵列，分析了粒子的到达方向。提出了一种新的波达方向各向异性粒子源搜索方法。在各向同性大于4σ和5σ的情况下，发现来自银道面的高能粒子流超过了预期的粒子数。
2012-01-16 astro-ph.HE
Energy Spectrum of Ultrahigh-Energy Cosmic Rays according to Data from Ground-Based Scintillation Detectors of the Yakutsk EAS Array
从1974年至2017年的连续观测期间，能量在$E_0 \ge 10^{17}$ eV区域的宇宙射线的能谱分析获得的结果。用于估计初级粒子能量的精炼表达式用于单个事件。这个表达式是来自计算，旨在确定地面和地下闪烁探测器的雅库茨克阵列研究广泛的空气簇射（EAS）的响应，并在QGSJET 01，QGSJET-II-04，SIBYLL-2.1，和EPOS-LHC模型采用CORSIKA代码包。$E_0$的新估计值大大低于先前使用的对应值。
2023-01-23 astro-ph.HE hep-ex
In-ice Askaryan Emission from Air Showers: Implications for Radio Neutrino Detectors
本文利用 CORSIKA 8 计算了空气簇射核心在冰内产生的 Askaryan 射电辐射，首次给出 O(100m) 深度天线的探测率，并量化了冰中反射层对 IceCube-Gen2 射电阵列造成的背景影响及缓解策略。
2025-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing ultra-high-energy neutrinos with the IceCube-Gen2 in-ice radio array
本文介绍IceCube-Gen2冰内射电阵列的设计，旨在将超高能中微子灵敏度提升至少一个数量级，并预测弥散通量、点源、截面和味测量的科学产出。
2025-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searches for Ultra-High Energy Neutrinos with ANITA
南极脉冲瞬变天线（ANITA）长时间气球实验在南极洲上空飞行干涉无线电阵列，其主要目标是探测来自冰盖中相互作用的超高能中微子的脉冲Askaryan无线电发射。第三次和第四次ANITA飞行分别于2015年1月和2016年12月完成，获得了迄今为止对10 $^{19.5}$ eV以上扩散超高能中微子通量的最严格限制。我们还讨论了正在进行的分析和拟议的超高能观测有效载荷（PUEO），ANITA计划的继任者。与ANITA-IV相比，PUEO更多的天线和改进的触发器将显着提高灵敏度。
2019-08-02 astro-ph.HE hep-ex
Ultrahigh Energy Neutrinos at the Pierre Auger Observatory
对高能中微子的观测已成为实验天体粒子物理学的一个重点。UHE中微子可以用各种技术检测到。特别是，中微子可以在大气中（下行中微子）或地壳中（掠地中微子）相互作用，产生可以用地面探测器阵列观察到的空气簇射。利用皮埃尔·俄歇天文台的表面探测器阵列，我们可以探测到这些类型的级联。中微子事件的显著特征是在接近地面的地方（即在穿越大量大气层之后）产生非常倾斜的簇射。在这项工作中，我们审查的程序和标准建立的UHE中微子在收集的数据与皮埃尔俄歇天文台地面阵列搜索。这包括掠过地球的中微子和向下运动的中微子。没有中微子候选人被发现，这使我们能够把竞争限制的扩散通量的UHE中微子在EeV范围内及以上。
2013-04-05 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: Review of the Current Situation
介绍了宇宙中能量最高的粒子--高能宇宙射线的数据现状。该领域的新结果来自美国犹他州的望远镜阵列实验。因此，我们集中讨论该实验的结果，并将其与最近的另外两个实验，高分辨率蝇眼和南方俄歇天文台的测量结果进行比较
2012-10-02 astro-ph.HE
Ultrahigh energy cosmic rays from nearby starburst galaxies
超高能宇宙射线是自然界中观测到的亚原子粒子中能量最高的。寻找它们神秘的起源是目前科学界面临的一个重大挑战。在这里，我们探索这些粒子来自附近的星暴星系的可能性，这一情景与最近望远镜阵列实验观察到的宇宙射线热点相匹配，该热点位于距离星暴星系M82方向不远的57~EeV以上。具体而言，我们研究的随机传播的高能宇宙射线在空间中通过国家的最先进的模拟框架CRPropa~3，考虑到所有相关的粒子相互作用以及偏转的干预磁场。为了确保对这个模型的全面理解，我们考虑了能谱，宇宙成因中微子和伽马射线，以及到达方向的分布。星暴星系的情景很好地再现了望远镜阵列和皮埃尔俄歇天文台的观测结果，使其对于解释最高能量的宇宙射线的起源非常有吸引力。
2018-05-08 astro-ph.HE
The Galactic magnetic field in the light of starburst-generated ultrahigh-energy cosmic rays
俄歇数据显示了超高能宇宙射线（UHECR）和附近星暴星系之间相关性的证据。这种有趣的相关性与望远镜阵列收集的数据是一致的，这些数据揭示了距离星暴星系M82不远的到达方向上的一个更明显的方向性“热点”。在这项工作中，我们假设恒星爆发的源UHECR和调查的前景，使用观测到的分布UHECR到达方向来约束银河系磁场模型。我们表明，如果望远镜阵列的热点确实起源于M82，UHECR数据将放置一个强有力的约束相干和湍流分量的银河系磁场。
2019-07-14 astro-ph.HE hep-ph
Advancing ARA: the Next-Generation (ARA-Next) DAQ System
本文介绍ARA南极中微子探测阵列的下一代DAQ升级，重点阐述基于RFSoC技术的ARA-Next触发策略及2024-2025季度ATRI系统改进，以提升超高能中微子探测效率。
2025-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic Ray in the Northern Hemisphere: Results from the Telescope Array Experiment
望远镜阵列（TA）是北半球最大的高能宇宙射线观测站，TA是一个混合实验，具有独特的荧光探测器和独立的表面阵列闪烁计数器。我们将介绍由表面阵列单独测量的光谱，以及由荧光探测器在单眼，混合和立体模式下测量的光谱。将讨论立体TA数据的组成结果。我们的报告还将包括从TA表面阵列看到的宇宙射线指向方向与活动星系核之间的相关性的搜索结果。
2011-10-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Concept Study of a Radio Array Embedded in a Deep Gen2-like Optical Array
IceCube中微子天文台已经发现了一个高达10 PeV的弥散天体物理通量，现在正在计划对IceCube-Gen 2进行大规模的扩展，包括一个光学阵列和一个位于浅深度的大型射电阵列[1]。对于能量大于100 PeV的中微子，最好使用像Askaryan射电阵列（ARA）或类似的浅层射电探测器（埋在地表以下200米深），因为它们部署起来更便宜。这张海报探讨了在计划的IceCube-Gen 2探测器体积内（地表以下1350米至2600米之间）机会主义地埋设无线电天线的潜力。光学和无线电事件的混合探测可以大大改善中微子级联方向的不确定性，因为无线电信号不会在冰中散射。我们展示了模拟中微子从天体物理和宇宙成因通量与9760 ARA式垂直极化无线电天线均匀分布在122串相互作用的第一个结果。
2021-07-31 astro-ph.HE
Trigger system for the Payload for Ultrahigh Energy Observations (PUEO) balloon-borne neutrino detector
Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University College London（伦敦大学学院）；University of Kansas（堪萨斯大学）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学（圣路易斯））；University of Chicago（芝加哥大学）
介绍用于探测超高能中微子的PUEO气球载仪器，其触发系统基于24个芯片数字化仪，采用数字超采样率波束形成器，经多步骤优化，实现多天线波束覆盖，测试显示触发性能及功耗情况。
2026-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Ultrahigh-energy cosmic rays
超高能宇宙射线（UHECR）从宇宙中能量最高的天体物理加速器到达地球。它们与高层大气中的原子碰撞，能量比任何人造加速器高出10倍，并产生巨大的次级粒子级联，称为广泛的空气簇射（EAS）。通过在大面积上散布粒子探测器来记录次级粒子的相互作用，可以探测到大范围的空气簇射。皮埃尔·俄歇天文台的设计目的是利用地面阵列提供的信息，测量地面次级粒子的横向分布，以及荧光望远镜提供的信息，观测EAS电磁分量的纵向剖面，以调查UHECR的起源和性质，从而提供增强的重建能力。在这篇文章中，将回顾理解UHECRs物理的现状和前景，重点是由于皮埃尔俄歇天文台的测量所取得的进展。皮埃尔·俄歇天文台收集的超高能宇宙射线数据的物理结果开辟了新的视角，并促使天文台AugerPrime升级，其主要特点也被介绍。
2018-12-17 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Sensitivity studies for the IceCube-Gen2 radio array
南极的冰立方中微子观测站已经测量了~PeV能量的弥散天体物理中微子通量，并开始确定第一个点源候选者。下一代设施IceCube-Gen 2旨在将可获得的能量范围扩展到EeV，以测量天体物理光谱的延续，确定中微子源，并寻找宇宙成因中微子通量。作为IceCube-Gen 2的一部分，预计将有一个无线电阵列，对探测超过~30 PeV的Askaryan中微子发射敏感。地面和深层天线站在有效面积、分辨率和排除宇宙射线空气簇射背景的能力方面有不同的好处，可以结合起来达到最佳灵敏度。最佳探测器配置仍有待确定。本文介绍了深层天线和表面天线组合的全阵列模拟工作，并比较了不同设计选项的灵敏度，以实现IceCube-Gen 2的科学目标。
2021-07-19 astro-ph.HE
Hybrid detection of high-energy cosmic neutrinos with the next-generation neutrino detectors at the South Pole
2013年，冰立方合作宣布发现了一个能量高达PeV的宇宙中微子通量，验证了中微子天文学是探索高能宇宙的下一个有前途的观测技术。中微子社区正在推进新设施的建设，以加强对这些难以捉摸的粒子在更高能量（高达和超过EeV）的探测，并增加冰立方中微子通量的高能端的统计数据。未来的大容量中微子探测器，同时使用无线电Askaryan和光学切伦科夫信号，将打开混合探测极地冰内中微子相互作用的可能性。在这篇文章中，我们首次计算了一个简化几何结构的预期事件数，该几何结构是一个位于200米深处的无线电站，附近有一个约10立方千米的冰中切伦科夫探测器，类似于计划中的冰立方-Gen 2中微子观测站。初步模拟表明，假设Askaryan无线电探测器可以将其能量阈值降低到~PeV能量，则对于10个台站阵列，可以实现~1次事件/年的总事件率。目前正在研究这种可能性，以用于未来的无线电扩展，预计这将是IceCube-Gen 2的地面组成部分之一。
2019-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Anisotropies of ultrahigh-energy cosmic rays in a scenario with nearby sources
由于银河系和河外磁场的影响，超高能宇宙线源的图像以一种与能量相关的方式发生扭曲。这些偏转也会影响观测到的宇宙射线谱，特别是当源是瞬态的时候。我们研究的情况下，一个或几个附近的河外源，如CenA或M81/M82，提供了占主导地位的贡献，以上的脚踝的宇宙射线流量的频谱。我们讨论的角色散引起的湍流河外磁场的影响，和相干偏转所造成的规则的银河系磁场，与相关的多重成像的来源。我们认为，这些来源的可能贡献的偶极分布发现的皮埃尔俄歇天文台以上8 EeV，以及暗示的热点观测皮埃尔俄歇和望远镜阵列天文台在更高的能量，考虑到混合性质的宇宙射线成分。
2022-02-07 astro-ph.HE
Results of LUNASKA lunar Cherenkov observations at the ATCA
切伦科夫技术是一种利用射电望远镜探测超高能宇宙射线（CR）和中微子（$ν$）的方法。通过观测月球外层（名义上的风化层）中的粒子级联通过阿斯卡里安效应发射的相干切伦科夫辐射的短持续时间（$\sim$几纳秒）脉冲，可以识别引发级联的初级粒子。我们的合作（LUNASKA）旨在开发用于下一代巨型无线电阵列的技术。在这里，我们提出了我们的两个初步UHE粒子搜索使用这种技术在澳大利亚望远镜紧凑型阵列（ATCA）在2008年2月和5月的三个天线的结果。
2009-07-24 astro-ph.HE
Searching for Neutrino Radio Flashes from the Moon with LOFAR
当超高能中微子和宇宙射线撞击月球时，它们会通过阿斯卡里安效应产生短暂的无线电闪光。地球上的射电望远镜可以在月球表面搜索这些信号。由LOFAR牵头的新一代低频数字无线电阵列将以前所未有的灵敏度进行搜索。在NuMoon项目的第一阶段，利用韦斯特博克综合射电望远镜进行了低频观测，从而使宇宙中微子通量达到了10 $^{23}$ eV以上的最严格极限。有了LOFAR，我们将能够更好地达到一个数量级以上的灵敏度，并降低阈值能量。
2013-01-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing superheavy dark matter through lunar radio observations of ultrahigh-energy neutrinos and the impacts of neutrino cascades
本文首次结合中微子级联效应计算地球中微子通量，研究月面射电观测对10^12 GeV以上超重暗物质的探测灵敏度，证明超长波长月面射电望远镜和现有低频阵列可给出最严格限制。
2025-03-01 astro-ph.HE hep-ph
Tethered Balloons for Radio Detection of Neutrinos?
本文探讨了利用系留气球平台进行中微子射电探测的可行性，分析了其在冰盖、陆地及峡湾等场景下对Askaryan和tau中微子诱导的广延大气簇射通道的探测灵敏度，并简要评论了阵列校准等应用。
2024-12-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Catching UHE Neutrinos with HERON
Sorbonne Université et CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris（索邦大学与法国国家科学研究中心，联合研究单位7095，巴黎天文物理研究所）
HERON是一种新型超高能地球掠过tau中微子探测器，利用无线电阵列捕捉大气中向上延伸的扩展空气簇射的无线电波，用于探测高能天体瞬变事件。
2026-05-12 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
