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IceCube 高能起始事件与星暴源之间的角相关性

高能天体物理现象 2016-12-21 v2

摘要

具有高超新星活动率的星暴星系和银河系内恒星形成区是高能中微子的候选源。使用这些源的伽马射线选定样本,我们对它们与 IceCube 中微子天文台探测到的四年期高能起始事件(HESE)样本的角相关性进行了统计分析。我们发现,当考虑沉积能量 20\gtrsim 20~TeV 的完整 HESE 样本时,这两个样本(星暴星系和局部恒星形成区)与宇宙中微子在 (23)σ\sim (2-3)\sigma(预试验)显著性水平上相关。然而,当我们考虑沉积能量 60\gtrsim 60~TeV 的 HESE 样本时(该样本几乎不受大气中微子和缪子背景的影响),相关性显著性急剧下降。我们还对第二硬费米大面积望远镜源目录(2FHL,>50>50~GeV)中的银河系源进行了类似研究,获得了 (23)σ\sim (2-3)\sigma(预试验)的相关性,但在这种情况下,相关性显著性随 HESE 样本中截断能量的升高而增加。我们还使用 pppp 相互作用模型拟合了来自这些源的可用伽马射线数据,并计算了预期的中微子通量。我们发现,对于大多数源,预期的中微子通量比从这些源产生 HESE 中微子所需的通量低至少一个数量级。这使星暴源作为 IceCube HESE 中微子起源的假说受到质疑。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.04420,
  title  = {Angular correlation between IceCube high-energy starting events and starburst sources},
  author = {Reetanjali Moharana and Soebur Razzaque},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04420},
  year   = {2016}
}

备注

Version accepted for publication in JCAP