解析银河系中心区域的伽马射线发射并利用HAWC和IceCube搜寻其中微子对应体

中文摘要 AI 辅助

银河系中心（GC）是拍电子伏特宇宙线加速的首要候选天体，高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台观测到的伽马射线发射延伸至100 TeV以上。我们利用约2860天的HAWC数据对银河系中心进行了分析，与之前的结果相比，曝光量增加且灵敏度提高。最佳拟合的伽马射线发射模型包括一个点源（HAWC J1745-2857）和一个银河系弥散发射成分。假设强子起源，我们构建了相应的中微子信号模板，并在12年的IceCube缪子径迹数据中搜索该信号。未发现显著的中微子过剩，我们报告了与HAWC数据导出的银河系中心多成分空间模型相关的高能中微子通量的首个上限。该上限约为在强子解释下由HAWC伽马射线模型预测的名义中微子通量的12倍，因此尚不能检验光学薄强子情景。

英文摘要

The Galactic Center (GC) is a prime candidate for petaelectronvolt cosmic-ray acceleration, with gamma-ray emission observed by the High Altitude Water Cherenkov (HAWC) Observatory extending beyond 100 TeV. We present an analysis of the GC using ~2860 days of HAWC data, with increased exposure and improved sensitivity relative to previous results. The best-fit gamma-ray emission model includes a point source (HAWC J1745-2857) and a Galactic diffuse emission component. Assuming a hadronic origin, we construct the corresponding neutrino signal template and search for it in 12 years of IceCube muon-track data. No significant neutrino excess is found, and we report the first upper limit on the high-energy neutrino flux associated with the multi-component spatial model of the GC derived from HAWC data. The limit is approximately 12 times the nominal neutrino flux predicted from the HAWC gamma-ray model under a hadronic interpretation, and therefore it does not yet test the optically thin hadronic scenario.

发表机构

• Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
• Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学）
• Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学）
• Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）
• Temple University（天普大学）
• Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）
• Universidad Autónoma de Chiapas（恰帕斯自治大学）
• Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（国家天体物理学、光学和电子研究所）
• Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）

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