用于 IceCube 事件重建的条件归一化流
高能天体物理现象
2023-09-29 v1 天体物理仪器与方法
人工智能
高能物理 - 实验
摘要
IceCube 中微子天文台是部署在南极冰层中的立方公里级高能中微子探测器。两类主要事件为带电流电子与缪子中微子相互作用。本报告中，我们讨论利用条件归一化流推断这两类事件的方向与能量。它们能基于原始数据推导每个单独事件的后验分布，并可包含系统不确定性，这使其对下一代重建极具前景。对每个归一化流，我们使用微分熵及其对最大熵近似的 KL 散度来解释结果。归一化流正确纳入了南极冰的复杂光学特性及其与内置探测器的关系。对于簇射，微分熵在光子吸收强的区域增大，在清澈冰中减小。对于缪子，微分熵与包含径迹长度强相关。即使光子计数低且等高线形状高度不对称，覆盖性仍得以保持。对于高光子计数，分布变窄且更对称，符合 Bernstein-von-Mises 渐近定理预期。对于簇射方向重建，我们发现 1 TeV 至 100 TeV 区间因方位角-天顶角不对称性（以往分析通过假设对称等高线而忽略）可能从归一化流获益最多。该能量范围事件在近期银河系平面弥漫中微子发射发现中起关键作用。
引用
@article{arxiv.2309.16380,
title = {Conditional normalizing flows for IceCube event reconstruction},
author = {Thorsten Glüsenkamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16380},
year = {2023}
}
备注
Presented at the 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC2023). See arXiv:2307.13047 for all IceCube contributions