arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv 2511.03470astro-ph.HE
收藏

利用超级神冈探测器首次对失败超新星候选体进行关联中微子搜寻

First Associated Neutrino Search for a Failed Supernova Candidate with Super-Kamiokande

F. Nakanishi, K. Abe, S. Abe, Y. Asaoka, M. Harada, Y. Hayato, K. Hiraide, K. Hosokawa, T. H. Hung, K. Ieki, M. Ikeda, J. Kameda, Y. Kanemura, Y. Kataoka, S. Mi… 展开作者

F. Nakanishi, K. Abe, S. Abe, Y. Asaoka, M. Harada, Y. Hayato, K. Hiraide, K. Hosokawa, T. H. Hung, K. Ieki, M. Ikeda, J. Kameda, Y. Kanemura, Y. Kataoka, S. Miki, S. Mine, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata, S. Nakayama, Y. Noguchi, G. Pronost, K. Sato, H. Sekiya, M. Shiozawa, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takemoto, H. Tanaka, T. Yano, Y. Itow, T. Kajita, R. Nishijima, K. Okumura, T. Tashiro, T. Tomiya, X. Wang, P. Fernandez, L. Labarga, B. Zaldivar, B. W. Pointon, C. Yanagisawa, E. Kearns, L. Wan, T. Wester, J. Bian, B. Cortez, N. J. Griskevich, Y. Jiang, M. B. Smy, H. W. Sobel, V. Takhistov, A. Yankelevich, J. Hill, M. C. Jang, S. H. Lee, D. H. Moon, R. G. Park, B. S. Yang, B. Bodur, K. Scholberg, C. W. Walter, A. Beauchêne, Le Blévec, O. Drapier, A. Ershova, M. Ferey, Th. A. Mueller, A. D. Santos, P. Paganini, C. Quach, R. Rogly, T. Nakamura, J. S. Jang, R. P. Litchfield, L. N. Machado, F. J. . P Soler, J. G. Learned, K. Choi, S. Cao, L. H. V. Anthony, N. W. Prouse, M. Scott, Y. Uchida, V. Berardi, N. F. Calabria, M. G. Catanesi, N. Ospina, E. Radicioni, A. Langella, G. De Rosa, G. Collazuol, M. Feltre, M. Mattiazzi, L. Ludovici, M. Gonin, L. L. Périssé, B. Quilain, S. Horiuchi, A. Kawabata, M. Kobayashi, Y. M. Liu, Y. Maekawa, Y. Nishimura, R. Akutsu, M. Friend, T. Hasegawa, Y. Hino, T. Ishida, T. Kobayashi, M. Jakkapu, T. Matsubara, T. Nakadaira, Y. Oyama, A. Portocarrero Yrey, K. Sakashita, T. Sekiguchi, T. Tsukamoto, N. Bhuiyan, G. T. Burton, F. Di Lodovico, J. Gao, T. Katori, R. Kralik, N. Latham, R. M. Ramsden, H. Ito, T. Sone, A. T. Suzuki, Y. Takeuchi, S. Wada, H. Zhong, J. Feng, L. Feng, S. Han, J. Hikida, J. R. Hu, Z. Hu, M. Kawaue, T. Kikawa, T. V. Ngoc, T. Nakaya, R. A. Wendell, S. J. Jenkins, N. McCauley, A. Tarrant, M. Fan`ı, M. J. Wilking, Z. Xie, Y. Fukuda, H. Menjo, Y. Yoshioka, J. Lagoda, M. Mandal, J. Zalipska, M. Mori, J. Jiang, K. Hamaguchi, H. Ishino, Y. Koshio, T. Tada, T. Ishizuka, G. Barr, D. Barrow, L. Cook, S. Samani, D. Wark, A. Holin, F. Nova, S. Jung, J. Yoo, J. E. P. Fannon, L. Kneale, M. Malek, J. M. McElwee, T. Peacock, P. Stowell, M. D. Thiesse, L. F. Thompson, H. Okazawa, S. M. Lakshmi, E. Kwon, M. W. Lee, J. W. Seo, I. Yu, Y. Ashida, A. K. Ichikawa, K. D. Nakamura, S. Goto, H. Hayasaki, S. Kodama, Y. Kong, Y. Masaki, Y. Mizuno, T. Muro, K. Nakagiri, Y. Nakajima, N. Taniuchi, M. Yokoyama, P. de Perio, S. Fujita, C. Jesús-Valls, K. Martens, Ll. Marti, K. M. Tsui, M. R. Vagins, J. Xia, M. Kuze, S. Izumiyama, R. Matsumoto, R. Asaka, M. Ishitsuka, M. Sugo, M. Wako, K. Yamauchi, Y. Nakano, F. Cormier, R. Gaur, M. Hartz, A. Konaka, X. Li, B. R. Smithers, S. Chen, Y. Wu, B. D. Xu, A. Q. Zhang, B. Zhang, H. Adhikary, M. Girgus, P. Govindaraj, M. Posiadala-Zezula, Y. S. Prabhu, S. B. Boyd, R. Edwards, D. Hadley, M. Nicholson, M. O'Flaherty, B. Richards, A. Ali, B. Jamieson, C. Bronner, D. Horiguchi, A. Minamino, Y. Sasaki, R. Shibayama, R. Shimamura

AI总结:

本文利用超级神冈探测器对失败超新星候选体M31-2014-DS1进行首次关联中微子搜寻,未发现显著信号,并给出电子反中微子光度上限以约束失败超新星模型。

摘要:

2024年,一个失败超新星候选体M31-2014-DS1在距离约770 kpc的仙女座星系(M31)中被报道。本文利用超级神冈探测器(SK)的数据搜寻来自该失败超新星的中微子。基于光学和红外观测推断出的黑洞形成时间估计,我们在SK数据中定义了一个中微子事件搜寻窗口。利用该窗口,我们开发了一种专门针对失败超新星的分析方法,并通过利用候选事件的时间和能量信息进行聚类搜寻,将其应用于M31-2014-DS1。在搜寻区域内未观测到显著的中微子超出。因此,我们对M31-2014-DS1的电子反中微子光度设定了上限,并讨论了其对各种失败超新星模型及其中微子发射特征的意义。尽管采用了18 MeV的阈值来抑制本底,该搜寻仍具有足够的灵敏度来约束Shen-TM1状态方程,得到电子反中微子光度的90%置信水平上限为1.76×10^53 erg,略高于预期值1.35×10^53 erg。

英文摘要:

In 2024, a failed supernova candidate, M31-2014-DS1, was reported in the Andromeda galaxy (M31), located at a distance of approximately 770 kpc. In this paper, we search for neutrinos from this failed supernova using data from Super-Kamiokande (SK). Based on the estimated time of black hole formation inferred from optical and infrared observations, we define a search window for neutrino events in the SK data. Using this window, we develop a dedicated analysis method for failed supernovae and apply it to M31-2014-DS1, by conducting a cluster search using the timing and energy information of candidate events. No significant neutrino excess is observed within the search region. Consequently, we place an upper limit on the electron antineutrino luminosity from M31-2014-DS1 and discuss its implications for various failed SN models and their neutrino emission characteristics. Despite the 18 MeV threshold adopted to suppress backgrounds, the search remains sufficiently sensitive to constrain the Shen-TM1 EOS, yielding a 90% confidence level upper limit of 1.76 \times 10^{53} erg on the electron antineutrino luminosity, slightly above the expected value of 1.35 \times 10^{53} erg.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

↑