IceCube中微子的起源：嵌入恒星形成量热计中的宇宙线加速器

IceCube合作组报告探测到了系外中微子。信号的各向同性与味组成，以及在当前不确定度内50 TeV至2 PeV通量及能谱与Waxman-Bahcall界限的吻合，暗示中微子起源于宇宙学源，与超高能（$>10^{10}$ GeV）宇宙线（UHECR）的源相关。对UHECR和中微子信号最自然的解释是，二者均由同一类宇宙学源产生，这些源以相似速率产生宇宙线（可能为质子），$E^2d\dot{n}/dE\propto E^{0}$，跨越[$1$ PeV, $10^{11}$ GeV]能段，并位于“量热”环境中，如高恒星形成率星系，其中$E/Z<100$ PeV的宇宙线将大部分能量损失于π介子产生。为了显著提高当前测量精度，探测少数明亮的邻近星爆“量热计”，并通过对与产生中微子的瞬变事件相伴的光子进行关联，来开启鉴别量热计内嵌CR源的可能性，需要将探测器在$\gtrsim100$ TeV的有效质量提高十倍。源鉴别和大量中微子样本可使人利用天体物理中微子约束新物理模型。