A Combined Astrophysical and Dark Matter Interpretation of the IceCube HESE and Throughgoing Muon Events
我们执行一个组合的可能性分析的IceCube 6年的高能量启动事件（HESE）和8年贯穿μ子事件超过10 TeV使用两个组件的中微子通量模型。双分量通量可以是纯粹的天体物理来源，也可以是标准模型之外的贡献，例如衰变的重暗物质。我们发现，天体物理加上暗物质的解释是温和的首选目前的数据在纯粹的天体物理解释。对于天体物理中微子，我们考虑了两种不同的源味成分，分别对应于标准π介子衰变源和μ介子阻尼π介子衰变源。我们发现，后者是略优于前者作为高能量的组成部分，而低能量的组成部分并没有表现出任何这样的偏好。我们还考虑到多信使伽马射线的约束，并发现我们的两个组件的配合是与这些约束兼容，而单组件的幂律bestfit的HESE数据被排除。天体物理学加上暗物质的解释的两个组件通量被发现是温和的首选由目前的数据和伽玛射线的约束，在纯粹的天体物理学的解释。
2018-07-05 astro-ph.HE hep-ph
Sensitivity of IceCube-Gen2 to measure flavor composition of Astrophysical neutrinos
研究IceCube-Gen2探测器对天体物理中微子味道组成的灵敏度，利用模拟HESE数据及高性能传感器，预期10年内约束味道比例。
2023-08-29 astro-ph.HE
Searching for High-Energy Neutrino Emission from Seyfert Galaxies in the Northern Sky with IceCube
本研究使用IceCube 10年数据，在北天区27个塞弗特星系中搜寻中微子信号，发现NGC 4151和CGCG 420-015存在2.7σ显著性的中微子超出，并限制了源的集体中微子发射。
2023-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Searching for MeV-Scale Gauge Bosons with IceCube
轻规范玻色子可以导致高能天体物理中微子与宇宙中微子背景之间的共振相互作用。我们详细研究了这种可能性，考虑到IceCube探测这种情况的能力。我们发现在具有非常轻的$Z'$（$m_{Z'} \lesssim 10$ MeV）的模型中最显著的效果，其可以在$E_ν \sim\,$ 5-10 $\,{\rm TeV} \times (m_{Z'}/{\rm MeV})^2$诱导显著的吸收特征。在中微子质量和较小的情况下，这种轻的$Z'$可以在$\sim\,$ 0.1-10 $\,{\rm PeV} \times (m_{Z'}/{\rm MeV})^2$产生宽而深的光谱特征。目前的冰立方数据已经排除了这种情况下，$Z'$轻于几个兆电子伏和耦合大于$g\sim10^{-4}$。我们强调，由IceCube观察到的中微子口味的比例可以用来进一步增加它们对$Z'$模型和其他奇异物理场景的灵敏度。
2015-11-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical interpretation of small-scale neutrino angular correlation searches with IceCube
冰立方，一个位于地理南极的100公里大小的中微子探测器，最近发现了一个弥漫的天体物理中微子流。然而，在目前的冰立方分析中还没有确定相应的天体物理来源。我们提出了一种方法来解释最近发表的角相关分析的结果，在冰立方搜索μ子中微子事件的空间聚类的天体物理模型（由任意源计数分布）。我们举例说明了所产生的限制一类源计数分布的参数的费米-LAT观测解决耀变体的动机。
2015-09-25 astro-ph.HE
The Galactic Contribution to IceCube's Astrophysical Neutrino Flux
高能中微子已经被冰立方探测到，但它们的起源仍然是一个谜。确定这种流量的来源是多信使研究的关键第一步。在这项工作中，我们系统地比较两类来源的数据：银河系和河外。我们假设中微子源是按照一类银河系模型分布的。我们建立一个事件的事件基础上的似然函数，包括能量，事件拓扑，吸收和方向信息。我们提出的概率，每个高能量事件的沉积能量$E_{\rm dep}>60$ TeV的HESE样品是银河系，河外，或背景。对于所考虑的银河系模型，天体物理通量的银河系部分具有$1.3\%$的最佳拟合值，并且在90\% CL时为$<9.5\%$。在$<1σ$允许零银河通量。
2017-08-08 astro-ph.HE 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
Searching for High Energy Diffuse Astrophysical Muon Neutrinos with IceCube
冰立方中微子观测站是目前正在南极建造的一个1 $km^{3}$探测器。从未解决的天体物理源中寻找高能中微子是冰立方中微子天文台寻找天体物理中微子的主要分析策略之一。来自各向同性分布的天体物理源的中微子的硬能谱可能有助于形成高于大气中微子背景的可探测信号。一个可靠的方法来估计中微子诱导轻子的能量是至关重要的天体物理中微子识别。目前正在使用2008-2009年科学运行期间拍摄的半成品探测器的数据进行分析。
2010-06-03 astro-ph.HE hep-ex
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
Searching for High-Energy Neutrinos from Core-Collapse Supernovae with IceCube
IceCube是一个位于南极冰中的立方千米中微子探测器阵列，旨在寻找天体物理学上的高能中微子。它探测到了一个天体物理学中微子的扩散通量，似乎是来自河外的。对这种扩散通量的一个可能的贡献可能来自核心坍缩的超新星。高能中微子可能来自于喷出物与致密的星周介质的相互作用，也可能来自于恒星核心的喷流，喷流在恒星的包层中停滞。在这里，我们将介绍一个堆叠分析的结果，以寻找这种高能量中微子发射的核心坍缩超新星使用7年的$ν_μ$跟踪事件从冰立方。
2021-07-20 astro-ph.HE
A Case for Radio Galaxies as the Sources of IceCube's Astrophysical Neutrino Flux
我们提出一个论点，射电星系（活动星系与错位喷流）可能是冰立方观测到的高能天体物理中微子的主要来源。特别是，如果从射电星系观测到的伽马射线发射是通过宇宙射线质子与气体的相互作用产生的，这些相互作用也可以产生一群中微子，其通量和光谱形状与冰立方测量的相似。我们提出了一个简单的物理模型，其中高能宇宙射线被限制在射电星系的体积内，在那里它们与气体相互作用，产生所观察到的中微子和伽马射线的扩散通量。除了同时考虑费米和冰立方的观测结果外，这个模型中的射电星系也代表了一类有吸引力的最高能量宇宙射线源。
2016-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Tau Neutrino Identification with IceCube Waveforms
标准的中微子振荡范式预测，无论它们在源处的产生比率如何，地球上的天体物理中微子味道几乎都是相等的。因此，天体物理τ中微子的识别不仅可以重新确认IceCube测量的天体物理中微子通量，而且对于精确确定地球天体物理中微子味比是至关重要的，这是天文基线上超越标准模型的重要探索。一个在冰立方中经历带电电流（CC）相互作用的τ中微子可以产生双重能量沉积，第一个来自CC强子簇射，第二个来自随后的τ轻子衰变簇射。在~100 TeV的能量以上，这种连续的能量沉积可能在传感器波形中是可分辨的，因此可以是冰立方中单个τ中微子相互作用的特征。我们将提出一个搜索的结果天体物理τ中微子在冰立方波形与改进的双脉冲波形识别技术和使用8年的数据。
2019-09-11 astro-ph.HE
The flavor composition of astrophysical neutrinos after 8 years of IceCube: an indication of neutron decay scenario?
在这项工作中，我们提出了一个最新的研究的味道组成所建议的天体物理中微子观测冰立方。与以往的研究相比，本文的主要创新之处在于：（1）我们使用了最近的测量数据，即8年的μ子穿越和7.5年的高能起始事件（HESE）：（2）我们考虑了一个破幂律谱，以便与30 TeV到几PeV之间的观测结果相一致; 3）利用μ子通量预测了天体物理HESE径迹数。我们表明，占前三个元素，结果令人惊讶地有利于中微子产生的中子衰变的假设，不利于中微子的标准图片从π衰变在2.0 $σ$和阻尼μ子制度在$2.6 σ$，一旦被认为是大气背景。虽然传统的情况下，尚未完全排除在统计和替代的解释也是合理的，如一个非平凡的形状的能量谱的特点，这个有趣的结果可能会建议新的方向，理论解释和实验搜索策略。
2019-06-20 astro-ph.HE hep-ph
Visible Decay of Astrophysical Neutrinos at IceCube
中微子衰变以一种独特的方式改变了中微子的传播;不仅像中微子振荡那样有味道的变化，而且还有从初始中微子到最终中微子的能量传输。目前最灵敏的中微子衰变直接探测器是IceCube，它可以测量在河外距离旅行的中微子的能量和味道。我们第一次计算了可见和不可见中微子衰变的情况下的味跃迁概率，包括宇宙膨胀的影响，并考虑对冰立方的影响。作为一个例子，我们展示了中微子衰变如何解决冰立方数据中的紧张局势。我们还提供了一个公开的代码来计算可见光衰减的影响。
2020-07-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Astrophysical interpretation of small-scale neutrino angular correlation searches with IceCube
冰立方中微子天文台发现了一个弥漫的各种各样的高能天体物理中微子流。然而，相应的天体物理学来源尚未确定。到目前为止，冰立方或其他仪器都没有观测到显著的点源，也没有观测到事件方向的显著角相关性。我们提出了一种新的方法来解释的角度相关性的非观测在一般天体物理场景中的点源的强度和数量的排除。此外，考虑到冰立方对扩散高能中微子通量的测量，我们限制了这些源的存在。我们将该方法应用于两种类型的天体物理动机的源计数分布：第一种类型是通过考虑活动星系的共同运动密度的宇宙学演化而获得的，而第二种类型是直接来自费米-LAT观测到的伽马射线源计数分布。因此，我们约束这两种类型的源计数分布的可能的参数空间。
2016-07-02 astro-ph.HE
IceCube as a Multi-messenger Follow-up Observatory for Astrophysical Transients
最近IC-170922 A和耀变体TXS 0506 +056之间的关联突出了实时观测对于识别可能的天体物理中微子源的重要性。由于其接近100\%的占空比，4 $π$球面度的视野，以及数十年的能量的出色灵敏度，IceCube非常适合生成警报以供其他仪器跟踪，并快速跟踪其他仪器生成的警报。与瞬变天体物理现象相一致的中微子探测可以作为强子过程的确凿证据，并提供有关宇宙射线加速器的身份和机制的重要信息。2016年，IceCube中微子天文台建立了一条管道，可以在几分之一秒到几周的时间尺度上从天体物理瞬变中快速搜索中微子。从那时起，已经进行了67次专门的分析，以寻找冰立方中微子与无线电，光学，X射线和伽马射线仪器报告的天体物理学瞬变之间的关联，以及寻找与冰立方自己的高能警报相关的低能量中微子信号。我们提出了事件选择，极大似然分析方法，和IceCube实时管道的灵敏度。我们还总结了迄今为止所有随访分析的结果。
2019-09-12 astro-ph.HE
Prospects for sub-GeV astrophysical neutrino detection with IceCube
本研究致力于填补 IceCube 在 MeV 至 1 GeV 间的灵敏度空白，通过结合流形与监督机器学习方法，有效克服高背景率，实现对低至 100 MeV 的瞬变源亚 GeV 天体物理中微子的探测。
2025-07-11 astro-ph.HE
The spectrum and flavor composition of the astrophysical neutrinos in IceCube
我们拟合的能量分布的冰立方启动事件的模型，其中涉及中微子光谱中的四个参数，即三个归一化$n_e,n_μ,n_τ$和一个共同的幂律指数$γ$，与一个固定的背景模拟的冰立方。发现最佳拟合指数为$γ= 2.7$与$χ^2_{\rm min} = 32.3/24\,{\rm dof}$。至于涉及民主标准化和指数的双参数模型，最佳拟合是在$γ= 2.8$和$χ^2_{\rm min} = 33.9/26\,{\rm dof}$。调味模型和民主模型在（能量谱）拟合的质量上没有太大的差异。标准$1:1:1$组成不受当前数据的影响。
2015-08-18 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Searching for a Galactic component in the IceCube track-like neutrino events
冰立方中微子天文台观测到的高能中微子与已知天体之间的空间关联可能是确定中微子起源和强子宇宙射线起源的关键。虽然像耀变体TXS 0506+056这样的河外来源值得关注，但银河系来源也可能是谜团的一部分。在这里，我们探讨是否疏散星团和超新星遗迹在银河系中的冰立方轨道以上的中微子事件可测量的贡献。通过寻找与已知天体目录的位置重合，我们可以识别和研究可能起源于银河系的中微子事件。我们使用蒙特卡罗随机化模型的银河平面，以确定这些巧合是否更有可能是因果关系或随机机会。在所有分析中，发现检测到的巧合数量与偶然巧合的零假设一致。我们的研究结果表明，银河系疏散星团和超新星遗迹对冰立方探测到的径迹状中微子事件的综合贡献远低于30%。这个上限与其他银河系中微子研究的结果是一致的。
2021-08-04 astro-ph.HE
Searching for Sources of High Energy Neutrinos from Magnetars with IceCube
磁星是一种中子星，其磁场强度在$10^{13}$到$10^{15}$ G的量级。具有相反方向的磁场和自旋矩的年轻磁星可能会从它们的极冠发射高能（HE）中微子，因为它们可能能够将宇宙射线加速到光介子阈值以上（Zhang et al. 2003）。软伽马射线中继器（磁星的一个子类）的巨大耀斑也可能产生HE中微子，因此来自这类的HE中微子通量是可能检测到的（Ioka等人，2005）。在这里，我们提出了计划，以寻找中微子发射的磁星列在麦吉尔在线磁星目录使用10年的良好重建的IceCube μ子中微子事件周围磁星的方向寻找显着的集群。IceCube是一个位于南极的立方千米中微子观测站，在过去的十年里一直在全面运作。
2021-07-17 astro-ph.HE
Searching for Neutrino Transients Below 1 TeV with IceCube
最近对来自新星的GeV伽马射线的观测导致了对这些物体的理解的范式转变。虽然现在人们相信冲击波对新星的能量收支有很大的贡献，但仍然不知道发射是强子还是轻子的起源。中微子可能是明确区分这两种情况的关键，尽管这种粒子的能量比中微子望远镜通常瞄准的要低得多。IceCube的密集仪器DeepCore子阵列提供了将观测阈值从1 TeV降至约10 GeV的能力。我们将讨论最近的测量在这个低能量的制度，一个新的子TeV的选择的细节，以及未来的搜索瞬态中微子发射的前景。
2021-08-03 astro-ph.HE
Summary of IceCube Tau Neutrino Searches and Flavor Composition Measurements of the Diffuse Astrophysical Neutrino Flux
本文总结了IceCube对弥散天体物理中微子通量味组成的测量，通过两种方法（双级联识别和机器学习选择）识别τ中微子候选体，并在联合拟合和排除零τ假设方面取得更严格约束和最高显著性。
2023-08-29 astro-ph.HE
Interpretation of astrophysical neutrinos observed by IceCube experiment by setting Galactic and extra-Galactic spectral components
最后一个IceCube目录的高能量启动事件（HESE）获得的寿命为1347天，包括54个中微子事件平均分布在三个家庭之间，能量在25 TeV和几个PeV之间。考虑到这些中微子的均匀味道分布（1：1：1）和光谱特征，IceCube合作组织声称这些事件的天体物理起源超过$5σ$。引用的事件的空间分布并没有显示出与已知天体物理加速器的明确相关性，这使得银河系和银河系外起源的解释都没有定论。在这里，我们计算的中微子扩散发射的基础上，最近提出的唯象模型，其特征在于径向依赖的宇宙射线（CR）的传输特性。我们表明，IceCube实验测量的天体物理谱可以很好地解释添加到弥漫的银河系中微子通量（获得与这个新的模型）的银河系外的组件来自天体物理μ介子中微子重建在北半球。预期的天体物理中微子通量和冰立方数据之间的一个很好的协议被发现为全天空以及银河平面区域。
2016-04-20 astro-ph.HE
Measurement of the Diffuse Astrophysical Muon-Neutrino Spectrum with Ten Years of IceCube Data
冰立方中微子天文台在几个探测通道中测量了高能天体物理中微子的通量。的能谱拟合为不间断的幂律，但不同的最佳拟合参数，在不同的分析，涵盖不同的能量范围之间的几个TeV到10 PeV。在这里，我们提出了一个更新的分析，通过从北半球的μ介子中微子。它被扩展到近十年的数据和改进的处理系统的不确定性对大气通量的实施。假设能量谱为幂律，则更新后的天体物理通量最佳拟合参数为$Φ_{astro}=1.44$和$γ_{astro}=2.28$。我们将介绍光谱拟合的结果，并讨论测量的通量与其他IceCube结果的比较。
2019-08-26 astro-ph.HE
Realtime Follow-up of Astrophysical Transients with the IceCube Neutrino Observatory
实时分析是必要的，以确定高能中微子的来源。作为一个具有4 $π$球面度视场和接近100%占空比的天文台，冰立方中微子天文台是研究瞬变的独特设施。2016年，IceCube建立了一个管道，使用低延迟数据快速响应多信使观测社区感兴趣的天体物理事件。在这里，我们描述了这个管道，并总结了自2016年以来进行的所有分析的结果。我们不仅专注于那些分析，其中进行了响应使用其他信使，如光子和引力波确定的瞬变，但也对这个管道可以用来约束人口的天体物理中微子瞬变的后续高能量中微子警报。
2021-07-20 astro-ph.HE
Charm decay in slow-jet supernovae as the origin of the IceCube ultra-high energy neutrino events
我们调查最近在IceCube中微子天文台检测到的超高能（UHE）中微子事件是否可能来自于类似超新星的天体物理源的温和相对论性喷流中产生的魅力介子的衰变。我们证明，$5.7σ$多余的中微子观测冰立方在30 TeV-2 PeV的能量范围内可以解释的中微子在这样的慢喷流超新星产生的扩散通量，使用的天体物理和QCD参数的值与中微子生产的理论不确定性在天体物理来源的粲介子衰变。我们讨论了固有的理论不确定性在高能强子碰撞的魅力生产的评估，以及与慢喷超新星源的天体物理学的不确定性。当质子冷却过程超过质子加速时，源内的质子通量，以及由此产生的中微子通量，在大约几个PeV处被切断。这直接解释了在能量高于几个PeV时事件率突然下降的原因。我们将在光谱加权的魅力生产横截面的能量依赖的效果，并表明，这有一个非常显着的影响中微子通量的形状，大小和截止能量。
2014-07-10 astro-ph.HE 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
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
Searching for TeV gamma-ray emission associated with IceCube high-energy neutrinos using VERITAS
寻找长期寻找的宇宙射线来源的一个线索是最近冰立方探测器对高能中微子天体物理通量的观测，因为这些中微子可能起源于宇宙射线加速器的强子相互作用。虽然中微子的天空图显示没有显着的点源的迹象，到目前为止，有可能利用成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的灵敏度，如VERITAS，从中微子方向搜索强子伽马射线发射。在过去的2年里，已经使用VERITAS阵列观测了IceCube探测到的中微子事件的位置。观测仅限于μ子中微子事件，因为它们的典型角度重建不确定性低于1度，小于VERITAS视场的3.5度直径。VERITAS的位置进一步限制了中微子事件的位置，可以观察到那些位于北部天空，或在温和的南偏。观测位置的列表是从已发表的结果和冰立方提供的一组高能μ子轨道中选择的。我们目前的现状和一些初步的结果，从这个计划。
2015-09-01 astro-ph.HE
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
Searching for dark-matter induced neutrino signals in dwarf spheroidal galaxies using 10 years of IceCube public data
该研究用IceCube十年公开缪子径迹数据，对18个矮椭球星系进行单源与叠加无分箱似然分析，未发现显著中微子信号，并据此给出与VERITAS相当的暗物质湮灭截面约束。
2023-07-14 astro-ph.HE
Searching for VHE gamma-ray emission associated with IceCube astrophysical neutrinos using FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
冰立方探测到高能中微子的天体物理通量是寻找宇宙射线起源的一个重要步骤，因为这种发射预计起源于宇宙射线加速器内或附近发生的强子相互作用。到目前为止，在冰立方的数据中还没有发现中微子点源，或者与已知天体的显著相关性，可以揭示中微子发射点的位置。中微子发射的强子相互作用也会导致中性π介子衰变产生高能伽马射线。因此，寻找中微子源可以通过研究中微子事件和甚高能（VHE，E > 100 GeV）伽马射线之间的空间和时间相关性来进行。我们报告了使用FACT，H.E.S.S.，MAGIC和VERITAS成像大气切伦科夫望远镜（IACT）。到目前为止，还没有发现与中微子事件对应的稳定的伽马射线。最后，我们概述了最近的计划，及时IACT观测实时冰立方中微子事件的位置。
2017-08-29 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
Searches for and Characterization of Astrophysical Neutrinos using Starting Track Events in IceCube
冰立方中微子天文台是一个立方体探测器，设计用于探测天体物理学起源的中微子。然而，由宇宙射线在大气中相互作用产生的μ子构成了这些天体物理中微子的重要背景，特别是在南赤道天空。识别在探测器中开始的中微子事件使我们能够减少大气μ子分量，同时保持高的中微子事件开始率。今天提出的方法也拒绝了大气中微子，如果它们伴随着来自同一宇宙射线簇射的μ子，将天体物理学到大气中微子的50 $\%$纯度阈值从100 TeV降低到10 TeV，在磁偏角小于-25°。我们使用10个$\%$（燃烧样本）的9.5年IceCube数据来证明这个数据集的状态。我们概述了一个计划测量的扩散中微子通量包括理论和检测器系统的不确定性。此外，我们还讨论了在南部天空中寻找中微子点源和弥漫的银河系平面中微子发射，并计划向多信使社区发布高天体物理纯度的实时警报。
2021-07-20 astro-ph.HE
Search for Astrophysical Neutrino Transients with IceCube DeepCore
DeepCore作为IceCube的密集仪器子探测器，将IceCube的能量范围扩展到约10 GeV，从而能够搜索天体物理瞬态源，例如，窒息的伽马射线暴虽然许多其他过去和正在进行的研究集中在触发的时间相关的分析，我们的目标是利用一个新开发的事件选择和数据集的非触发全天空时间相关的搜索瞬态。在这项工作中，所有的味道中微子被使用，其中中微子类型是根据事件的拓扑结构确定的。我们将之前的DeepCore瞬态半天空搜索扩展到全天空搜索，并仅关注短时间尺度源（持续时间为$10^2 \sim 10^5$秒）。这张海报将展示全天空对10 GeV至300 GeV能量范围内瞬态的灵敏度。我们表明，DeepCore可以可靠地用于对短寿命天体物理源的全天空搜索。
2021-07-20 astro-ph.HE
Searching for VHE gamma-ray emission associated with IceCube neutrino alerts using FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS
中微子事件的实时跟踪是寻找天体物理中微子源的一种很有前途的方法。到目前为止，它为中微子点源提供了令人信服的证据：与IceCube探测到的高能中微子IceCube-170922 A重合的闪烁的伽马射线耀变体TXS 0506+056。从这个来源探测到的极高能伽马射线（VHE，$\mathrm{E} > 100\,\mathrm{GeV}$）有助于建立巧合，并限制了冰立方事件发生时耀变体发射的建模。四个主要的成像大气切伦科夫望远镜阵列（IACTs）- FACT，H.E.S.S.，MAGIC和VERITAS --对冰立方发出的中微子警报进行积极的跟踪观测。该方案有两个主要组成部分。一个是对已知伽马射线源的观测，在这些源周围，IceCube（伽马射线跟踪，GFU）已经确定了一组候选中微子事件。第二个是跟踪可能起源于天体物理学的单个高能中微子候选事件，如IceCube-170922 A。IceCube最近与IACT小组合作对GFU进行了升级。在这里，我们提出了最近的IACT后续计划的IceCube中微子警报和升级的IceCube GFU系统的描述。
2021-09-09 astro-ph.HE hep-ex
Sterile Neutrinos and Flavor Ratios in IceCube
中微子望远镜中观测到的天体物理中微子的味道成分是不同天体物理中微子产生机制之间的有力对比，也可以告诉我们中微子的粒子物理性质。在本文中，我们调查如何可能存在的轻不育中微子可以影响这些风味比。我们考虑两种情况：（i）在传统的天体物理学来源中产生中微子，然后部分振荡到无菌状态;（ii）来自暗物质的中微子衰变，其主要风味成分在τ中微子或无菌中微子中增强。在整个文件中，我们约束的无菌中微子混合参数从一个完整的全球适合短和长的基线数据。我们提出了我们的结果的味道三角形的形式，并为方案（ii），作为排除限制的暗物质的质量和寿命，来自一个适合冰立方高能量的起始事件和贯穿的μ子。我们认为，确定一个可能的中微子流量从暗物质衰变可能需要分析的味道组成作为中微子能量的函数。
2017-01-17 astro-ph.HE hep-ph
Interpreting IceCube 6-year HESE data as an evidence for hundred TeV decaying Dark Matter
假设一个单一的天体物理幂律通量来解释冰立方6年HESE外星事件产生了一个大的光谱指数，这与伽马射线观测和6年上升的μ子中微子数据有很大的关系。采用一个属于$\left[2.0,2.2\right]$范围的谱指数，它与通过对6年上行μ子中微子数据进行分析所推导出的谱指数以及$p$ - $p$天体物理源相一致，最新的IceCube数据显示，在能量范围40- 200 TeV内，事件数超过了$2.6\,σ$。我们解释这样的过剩作为一个衰减的暗物质信号，我们进行似然比统计检验比较的两个组件的情况下，相对于单组件之一。
2017-09-22 astro-ph.HE hep-ph
Search for Astrophysical Tau Neutrinos with IceCube
高能（TeV-PeV）宇宙中微子预计将产生于极高能的天体物理源，如活动星系核。南极冰立方中微子观测站最近探测到一个弥漫的天体物理中微子流。虽然通量与存在的所有类型的中微子一致，但通量中的τ中微子的识别尚未发生。虽然τ中微子的产生被认为在源头很低，但由于天文距离上的平均中微子振荡，预计地球上也会有同等比例的中微子。在几百TeV以上，τ中微子在冰立方中变得可分辨，宇宙射线诱导的大气中微子的背景可以忽略不计。在观测到的通量中识别τ中微子对于精确测量其味道含量至关重要，这可以用来测试极长基线上的基本中微子性质，并可能揭示标准模型之外的新物理学。本文介绍了利用冰立方三年的观测数据对τ中微子的分析方法和结果。
2017-02-17 astro-ph.HE hep-ex
Measurement of the astrophysical diffuse neutrino flux in a combined fit of IceCube's high energy neutrino data
IceCube利用超过10年数据，首次通过相干建模和持续变化的探测器响应模拟，对多通道数据进行联合拟合，以前所未有的精度测量了弥散天体物理中微子流的性质。
2023-07-31 astro-ph.HE
Exploring the Universe with Neutrinos: Recent Results from IceCube
2013年，位于南极的冰立方中微子天文台发现了一个超过60 TeV的天体物理学中微子通量的证据。到今天为止，IceCube已经使用完整的探测器配置运行了6年多。观测到的天体物理中微子通量已被证实具有> 6 $σ$的意义，无论是在探测器内开始的事件（所有风味）还是穿过地球的事件（$ν_μ$充电电流）。在地球上，假设标准的完全振荡，天体物理学中微子的味道比预计会相当。对τ中微子的搜索已经进行，但没有结果。在这一点上，没有发现中微子源对扩散通量有显著的贡献。在本文中，我们将回顾天体物理中微子通量的现状，讨论中微子点源的探索，并概述未来IceCube-Gen 2的设计和物理潜力。
2017-02-17 astro-ph.HE
High-energy fluxes of atmospheric neutrinos
宇宙线粒子与空气核碰撞产生的介子衰变产生的高能中微子是天体物理中微子探测不可缺少的背景。需要对高能中微子谱进行更精确的计算，因为冰立方实验中的测量达到了有趣的能量区域，在那里应该发现瞬发中微子和/或天体物理中微子的贡献。本文在QGSJET II-03和SIBYLL 2.1强子模型的基础上，计算了大气中μ介子和电子中微子的高能谱。计算是使用三个参数化的宇宙线光谱，其中包括膝盖区域。计算结果与Frejus和IceCube的大气中微子测量结果进行了比较。Kaidalov和Piskunova用夸克-胶子弦模型（QGSM）对粲产生的瞬发中微子通量的预言与IceCube的测量和天体物理学μ中微子通量的上限并不矛盾。从IceCube数据中提取的中微子味比（$ϕ_{ν_ mu}/ϕ_{ν_e}$）在$0.1 - 5$ TeV能量范围内降低，这与人们从传统中微子通量中预期的相反。这种行为的可能原因是：i）早期出现的贡献，从粲粒子衰变，不同于目前的模型的预测，ii）揭示了天体物理电子中微子的扩散通量。在IceCube实验中探测到的与PeV中微子事件有关的天体物理中微子的可能扩散通量导致能量低于10 TeV的风味比的降低，这与IceCube数据中获得的风味比的粗略近似定性一致。
2013-06-27 astro-ph.HE hep-ph
Invisible Neutrino Decay Resolves IceCube's Track and Cascade Tension
IceCube中微子天文台在两种事件拓扑中探测高能天体物理中微子：轨道和级联。由于每个事件拓扑结构的味道组成不同，轨道和级联可以用来测试中微子的性质和天体物理源中中微子产生背后的机制。假设中微子产生的传统模型，与两个通道相关的冰立方数据集彼此处于$>3σ$张力中。寿命为$τ/m=10^2$ s/eV的不可见中微子衰变解决了这种张力。值得注意的是，它导致超过$3σ$的标准非衰变情景的改进，同时与所有其他多信使观测保持一致。此外，我们的不可见中微子衰变模型预测，减少$59\%$在观察到的$ν_τ$事件的数量，这是与目前的观测赤字。
2018-08-29 astro-ph.HE hep-ph
Exploring the Properties of Choked Gamma-Ray Bursts with IceCube's High Energy Neutrinos
长持续时间的伽马射线暴（GRB）通常被认为是某些核心坍缩超新星（CCSN）前身星的自然演化。然而，与天体物理喷流及其性质有关的CCSNe的比例仍然受到很大的限制。虽然CCSN中任何成功的天体物理喷流都应该产生高能中微子，但光子可能只能成功逃离恒星包层的一小部分，可能导致高光度，低光度和非电磁明亮（“窒息”）的GRB的存在。通过假设CCSN-GRB连接，我们精确地模拟了内激波GRB模型中的射流物理，并假设GRB参数的标度关系取决于洛伦兹助推因子$Γ$。冰立方高能量中微子通量，然后作为上限的中微子背景的电磁明亮和扼流伽玛暴约束喷流和祖属性。目前的冰立方数据集与所有CCSNe的天体物理喷流兼容，最多可达$1\%$。有趣的是，这些喷射主要是被阻塞的。我们的研究结果表明，中微子可以成为爆发物理学的强大探针，并可以提供CCSN-GRB连接的主要见解。
2018-03-03 astro-ph.HE hep-ph
Probing Pseudo-Dirac Neutrinos with Astrophysical Sources at IceCube
本文利用 IceCube 对 NGC 1068 的观测提出探测赝狄拉克中微子的新方法，可将质量平方差灵敏度提升至 $10^{-21}$ eV² 量级，远超地面实验，并探讨多中微子源对灵敏度的进一步提升。
2023-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Catalog of Astrophysical Neutrino Candidates for IceCube
多信使天体物理学将能够发现新的天体物理学中微子源，并提供有关驱动这些物体的机制的信息。我们提出了一个天体物理中微子候选者的在线目录。每当公开可用的单个高能中微子事件从各种分析中多次发布时，目录记录了所有这些变化并突出了最佳信息。IceCube所有产生天体物理候选人的研究都将被纳入我们的目录。这些搜索产生的所有信息，如时间，类型，方向，中微子能量和信号将包含在目录中。多信使天体物理学社区将能够选择具有某些特征的中微子，例如在十亿分之一范围内，可视化所选中微子的数据，并最终以其首选形式下载数据以进行进一步研究。
2019-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
IceCube and Searches for Astrophysical Sources
了解宇宙加速机制，如黑洞中喷流的形成、恒星坍缩或双星合并，以及宇宙中加速粒子的传播，仍是一项“正在进行的工作”，需要采取多信使办法，利用所有可能探测器的互补性：超高能宇宙射线、伽马射线和中微子。在这份报告中，我将总结一些冰立方的结果，涉及天体物理中微子点源和扩散通量的人口广泛分布在天空中的源，或从质子的相互作用在宇宙微波背景产生的GZK截止的宇宙射线谱搜索。我将把结果与其他中微子望远镜和中微子产生源的天体物理模型进行比较。另一个悬而未决的问题是关于暗物质的性质。间接搜索有机会通过观测次级光子、中微子或正电子和反质子等反粒子来观察它在宇宙中的位置。通过增加更紧凑的弦，DeepCore，可以大大增强在IceCube中从WIMP湮灭中寻找中微子的潜力。
2010-12-04 astro-ph.HE
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现，打开了PeV（10^15 eV）的天空。由于它们的位置不确定性很大，这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源，在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后，我们建立了这些源的光谱能量分布，并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面，许多天体，包括星暴星系NGC 253和半人马座A，尽管在空间上与中微子事件重合，但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面，由于缺乏TeV的数据，各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测，但将被证实或反驳，只有进一步的冰立方数据。无论如何，这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Astrophysical Neutrinos with IceCube
1公里长的$^3$ IcCube中微子天文台是为了寻找与超高能宇宙射线源有关的高能中微子而建造的。它的5,160个光学传感器检测到中微子在冰中相互作用时产生的带电粒子的切伦科夫光。在这个演讲中，我将描述冰立方用来寻找天体物理中微子的技术。重点将放在扩散中微子（与特定来源无关），包括分析包含的事件和充满活力的中微子。最后，我将讨论多信使天文学，并提出一个有趣的高能冰立方中微子和爆发耀变体之间的相关性。
2018-09-28 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
Searching for Pseudo-Dirac neutrinos from Astrophysical sources in IceCube data
研究利用IceCube数据寻找伪狄拉克中微子，通过分析天体源中微子通量约束质量平方差，发现排除区域范围及置信度水平。
2025-12-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
IceCube PeV Neutrinos and Leptophilic Dark Matter
我们分析的情况下，冰立方高能量中微子事件解释的外星通量，由于两个不同的组件：来自已知的天体物理源的贡献能量高达几百TeV和自上而下的贡献起源于衰变的重暗物质粒子的质量为几PeV。与以前的方法相反，我们考虑了一个轻子三体衰变，占主导地位的PeV的能量，由于没有夸克的最终状态。我们发现，这种情况下的理论预测是在一个稍微好一点的协议与冰立方数据，如果天体物理组件有一个截止约100 TeV。冰立方数据的这种解释可以很容易地在不久的将来进行测试，因为衰减的暗物质的情况下预测一个尖锐的截止PeV的能量尺度和观测到的各向异性对银河系中心的各向同性天体物理通量形成对比。
2016-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号，并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
2023-07-30 astro-ph.HE
IceCube data for astrophysical neutrinos exhibit q-statistical behavior
Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas（巴西物理研究中心）；Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）；Complexity Science Hub（复杂性科学中心）；Dipartimento di Fisica e Astronomia Ettore Majorana（埃托雷·马约拉纳物理与天文学系）；Izmir University of Economics（伊兹密尔经济大学）；Complex Systems Research and Application Center, Izmir University of Economics（伊兹密尔经济大学复杂系统研究与应用中心）
该研究分析IceCube天体物理中微子数据，发现其能谱可用q-高斯函数描述，非加和指数q≈1.6，表明存在极长程时空关联，为非加和熵在宇宙系统中的作用提供了新证据。
2026-10-14 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech hep-ph
IceCube astrophysical neutrinos without a spectral cutoff and (10^15-10^17) eV cosmic gamma radiation
我们提出了一系列完整的幂律拟合的天体物理中微子光谱与最近公布的冰立方数据在68%的置信水平。假设中微子起源于π介子的衰变，我们估计伴随的γ射线通量的各种分布的源，考虑传播效应。然后，我们简要地讨论了现有的实验结果约束PeV EeV扩散伽马射线通量和系统的不确定性。考虑到测量的大系统误差，几种情况与KASKADE和CASA-MIA的上限（10^15-10^16）eV以及EAS-MSU的试验性探测（~10^17 eV）勉强一致。未来在低于目前上限的亚PeV至亚EeV能量下对弥散伽马射线背景的搜索将为区分冰立方事件起源的银河系和河外模型提供重要的诊断工具。
2014-10-12 astro-ph.HE
