IceCube-DeepCore 亚TeV中微子源的时积搜索
Time-Integrated Searches for Sub-TeV Neutrino Sources with IceCube-DeepCore
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中文总结 AI 辅助
本研究利用IceCube-DeepCore 11.1年数据开发亚TeV时积中微子搜索技术，对活动星系核、银河系天体及全天点源进行搜索，未发现发射证据，并为NGC 1068等提供通量上限。
中文摘要 AI 辅助
我们开发了具有竞争力的亚TeV时积中微子搜索技术，并将其应用于11.1年的IceCube-DeepCore数据。DeepCore子阵列将IceCube的灵敏度降低到亚TeV能量范围，对于具有软谱的天体尤其具有吸引力。我们进行了三项研究：对表现出高内禀X射线通量的活动星系核（包括SWIFT/BAT识别的NGC 1068）的中微子发射搜索；对Fermi-LAT识别的、光谱形状与中性π介子衰变一致的银河系天体的中微子发射搜索；以及全天中微子点源搜索。本研究的天体是根据其亚TeV中微子发射前景而选择的。在所有进行的搜索中，均未发现亚TeV中微子发射的证据。最后，对于每个天体目录，我们通过二项检验对p值进行统计组合，以搜索来自部分天体的聚合中微子发射。两项二项检验均未产生显著结果。对于NGC 1068，假设谱指数为3.4的幂律谱，在30--400 GeV范围内每味中微子发射的90%置信度上限为$\Phi_{\nu+\bar{\nu}}|_{\mathrm{1 TeV}} < 9.5 \times 10^{-11}$ TeV$^{-1}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$，比IceCube在更高能量下的测量外推值高两倍。我们还为各种谱提供了中微子通量上限。
英文摘要
We have developed techniques for a competitive sub-TeV time-integrated neutrino search and applied it to 11.1 years of IceCube-DeepCore data. The DeepCore subarray lowers the sensitivity of IceCube down to sub-TeV energies and is especially interesting for objects with soft spectra. Three studies were performed: a search for neutrino emission from AGN exhibiting high intrinsic X-ray flux, including NGC 1068, as identified by SWIFT/BAT; a search for neutrino emission from Galactic objects identified by Fermi-LAT as exhibiting a spectral shape consistent with neutral pion decay; and an all-sky search for neutrino point sources. Objects for this study were selected given their prospects for sub-TeV neutrino emission. No evidence for sub-TeV neutrino emission is found in any of the searches performed. Finally, for each catalog of objects, we use a statistical combination of the p-values via a binomial test to search for aggregated neutrino emission from a subset of the objects. Neither of the binomial tests yields significant results. For NGC 1068, assuming a power law spectrum with index 3.4, the 90% confidence level upper limit on per-flavor neutrino emission in the 30--400 GeV range is $Φ_{ν+\barν}|_{\mathrm{1 TeV}} < 9.5 \times 10^{-11}$ TeV$^{-1}$ cm$^{-2}$ s$^{-1}$, a factor of two higher than the extrapolation of IceCube's measurement at higher energies. We additionally provide neutrino flux upper limits for a variety of spectra.
发表机构
- Loyola University Chicago（芝加哥洛约拉大学）
- Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
- University of Canterbury（坎特伯雷大学）
- Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
- Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
- TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）
- University of Kansas（堪萨斯大学）
- Bartol Research Institute and Dept. of Physics and Astronomy, University of Delaware（特拉华大学巴托尔研究所及物理与天文学系）
- Marquette University（马凯特大学）
- Harvard Universit（哈佛大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
