Accès ouvert déclaré 2019 article

Constraints on Minute-Scale Transient Astrophysical Neutrino Sources

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, I. Al Samarai, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, Carlos A. Argüelles, J. Auffenberg, Spencer Axani, Paul Backes, H. Bagherpour, X. Bai, Anastasia Maria Barbano, J. P. Barron, S. W. Barwick, V. Baum, R. Bay, J. J. Beatty, Julia Becker Tjus, K. Becker, S. BenZvi, David Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, Summer Blot, C. Böhm, M. Börner, F. Bos, S. Böser, O. Botner, Etienne Bourbeau, J. Bourbeau, Federica Bradascio, James Robert Braun, M. Brenzke, H.-P. Bretz, S. Bron, Jannes Brostean-Kaiser, A. Burgman, Raffaela Busse, T. Carver, Edward C. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, Ken G. Clark, Lew Classen, G. H. Collin, Janet M. Conrad, Paul Coppin, Pablo Correa, D. F. Cowen, Robert M. Cross, Pranav Dave, Martha Day, J. P. A. M. de André, C. De Clercq, James DeLaunay, H.-P. Dembinski, Kunal Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, Krijn D. de Vries, G. de Wasseige, M. de With, T. DeYoung, Juan Carlos Diaz-Velez, V. di Lorenzo, Hrvoje Dujmović, J. P. Dumm, M. Dunkman, Emily Dvorak, Benjamin Eberhardt, Thomas Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, Phil A. Evans, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, EDWARD H. FRIEDMAN, Alexander Paul Fritz, T. K. Gaisser, J. S. Gallagher, Erik Ganster, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, Theo Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, Christian Haack, A. Hallgren, L. Halve, Francis L. Halzen, K. Hanson, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, S. Hickford, J. Hignight, Gary C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, Tobias Hoinka, Benjamin Hokanson-Fasig, K. Hoshina, Feifei Huang, M. E. Huber, K. Hultqvist, Mirco Hünnefeld, Raamis Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, E. Jacobi, G. Sh. Japaridze, Minjin Jeong, K. Jero, B. J. P. Jones, P. Kalaczyński, Woosik Kang, A. Kappes, David Kappesser, T. Karg, ALBRECHT KARLE, Uli F. Katz, Matt Kauer, A. Keivani, John L. Kelley, Ali Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, Ramesh Koirala, Hermann Kolanoski, L. Köpke, Claudio Kopper, S. Kopper, J. P. Koschinsky, D. J. Koskinen, Marek P. Kowalski, Kai Krings, M. Kroll, G. Krückl, S. Kunwar, N. Kurahashi, Anastasia Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, Frederik Hermann Lauber, M. Leuermann, Qinrui Liu, Elisa Lohfink, Lixing Lu, J. Lünemann, William Luszczak, James Madsen, G. Maggi, K. B. M. Mahn, Yuya Makino, Sarah Mancina, Ioana Codrina Mariş, Reina H. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, Kevin J. Meagher, M. Medici, Maximilian Meier, T. Menne, Gonzalo Merino, T. Meures, S. Miarecki, Jessie Micallef, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, Marjon Moulai, R. Nagai, R. Nahnhauer, P. Nakarmi, Uwe Naumann, G. Neer, Hans Niederhausen, Sarah Nowicki, D. R. Nygren, Anna Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O’Murchadha, J. P. Osborne, Erin O’Sullivan, T. Palczewski, Hershal Pandya, D. V. Pankova, P. Peiffer, Joshua Pepper, Carlos Pérez de los Heros, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, Matthias Plum, P. B. Price, G. T. Przybylski, Christoph Raab, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, Immacolata Carmen Rea, R. Reimann, B. Relethford, Giovanni Renzi, Elisa Resconi, Wolfgang Rhode, M. Richman, S. Robertson, Martin Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, Ibrahim Safa, S. E. Sanchez Herrera, Alexander Sandrock, J. Sandroos, Marcos Santander, Subir Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, P. Schlunder, T. Schmidt, Austin Schneider, Judith Schneider, S. Schöneberg, Lisa Johanna Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, J. Soedingrekso, Dennis Soldin, Mingshun Song, G. M. Spiczak, Christian Spiering, Juliana Stachurska, M. Stamatikos, Todor Stanev, Alexander Johannes Stasik, Robert Stein, J. Stettner, Anna Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, Nora Linn Strotjohann, Thomas Stuttard, G. W. Sullivan, M. Sutherland, I. Taboada, F. Tenholt, Samvel Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, C. Tönnis, Simona Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, Chun Fai Tung, A. Turcati, Colin F. Turley, B. Ty, E. Unger, Martin Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, Willy Van Driessche, D. van Eijk, Nick van Eijndhoven, S. Vanheule, J. V. Santen, M. Vraeghe, Christian Walck, Alexander L. Wallace, M. Wallraff, F. D. Wandler, N. Wandkowsky, Timothyblake Watson, A. Waza, C. Weaver, Matthew John Weiss, Christopher H. Wendt, J. Werthebach, S. Westerhoff, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, Martin Wolf, J. Wood, T. R. Wood, E. G. Woolsey, K. Woschnagg, Gerrit Wrede, D. L. Xu, Xiaolin Xu, Yi Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, Shigeru YOSHIDA, T. Yuan

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Le résumé fourni par la source

High-energy neutrino emission has been predicted for several short-lived astrophysical transients including gamma-ray bursts (GRBs), core-collapse supernovae with choked jets, and neutron star mergers. IceCube's optical and x-ray follow-up program searches for such transient sources by looking for two or more muon neutrino candidates in directional coincidence and arriving within 100 s. The measured rate of neutrino alerts is consistent with the expected rate of chance coincidences of atmospheric background events and no likely electromagnetic counterparts have been identified in Swift follow-up observations. Here, we calculate generic bounds on the neutrino flux of short-lived transient sources. Assuming an ${E}^{\ensuremath{-}2.5}$ neutrino spectrum, we find that the neutrino flux of rare sources, like long gamma-ray bursts, is constrained to $<5%$ of the detected astrophysical flux and the energy released in neutrinos (100 GeV to 10 PeV) by a median bright GRB-like source is $<1{0}^{52.5}\text{ }\text{ }\mathrm{erg}$. For a harder ${E}^{\ensuremath{-}2.13}$ neutrino spectrum up to 30% of the flux could be produced by GRBs and the allowed median source energy is $<{10}^{52}\text{ }\text{ }\mathrm{erg}$. A hypothetical population of transient sources has to be more common than ${10}^{\ensuremath{-}5}\text{ }\text{ }{\mathrm{Mpc}}^{\ensuremath{-}3}\text{ }\text{ }{\mathrm{yr}}^{\ensuremath{-}1}$ ($5\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}8}\text{ }\text{ }{\mathrm{Mpc}}^{\ensuremath{-}3}\text{ }\text{ }{\mathrm{yr}}^{\ensuremath{-}1}$ for the ${E}^{\ensuremath{-}2.13}$ spectrum) to account for the complete astrophysical neutrino flux.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Constraints on Minute-Scale Transient Astrophysical Neutrino Sources
Date Crossref
06/02/2019
Éditeur
American Physical Society (APS)
Type
journal-article

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Où se fait cette recherche

  • University of Canterbury Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Université Libre de Bruxelles pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Copenhagen Niels Bohr Institute pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Stockholm University Oskar Klein Centre and Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Geneva pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg pays non établi dans la notice
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  • Marquette University Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Pennsylvania State University Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Massachusetts Institute of Technology Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • RWTH Aachen University III. Physikalisches Institut pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • South Dakota School of Mines and Technology Physics Department pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Alberta Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Department of Physics and Astronomy — University of Canterbury, Université Libre de Bruxelles et Niels Bohr Institute — University of Copenhagen, avec 9 autres affiliations.

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