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估计 IceCube-Gen2 光学与射电阵列间的符合率

高能天体物理现象 2023-08-03 v1

摘要

IceCube-Gen2 中微子天文台拟将 IceCube 的全味能量范围扩展至 PeV 以上。它将包含两关键组件:I) 放大的 8\,km3^3 冰内光学切伦科夫阵列,以测量 IceCube 天体物理中微子通量的延续并改善 IceCube 在 \sim\,100\,TeV 以上的点源灵敏度;II) 表面积约 500\,km2^2 的特大冰内射电阵列。无线电波在冰中以公里级衰减长度传播,因此稀疏射电阵列使我们能够探测巨大冰体体积,以获得探测能量高于数十 PeV 中微子的足够灵敏度。由光学与冰内射电探测器测量的中微子诱发事件的不同信号拓扑——射电探测器主要对中微子相互作用中产生的级联敏感,而光学探测器可高精度探测长程缪子与陶轻子——产生高度互补的信息。当以符合方式探测时,这些信号将使我们能以高保真度重建中微子能量与到达方向。此外,若以足够率符合探测到事件,它们呈现出研究系统不确定性并交叉定标两探测器组件的唯一机遇。我们给出 10 年运行期的预期符合事件率。此外,我们分析了可能增加符合率的探测器优化方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.00961,
  title  = {Estimating the coincidence rate between the optical and radio array of IceCube-Gen2},
  author = {Felix Schlüter and Simona Toscano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00961},
  year   = {2023}
}

备注

Presented at the 38th International Cosmic Ray Conference (ICRC2023). See arXiv:2307.13048 for all IceCube-Gen2 contributions