IceCube 与 HAWC 对费米气泡甚高能发射的约束

Fermi 气泡的 $\gamma$ 射线发射性质未知。为解释 Fermi-LAT 在 0.1-500~GeV 间观测到的特殊 $\gamma$ 射线信号，已提出强子与轻子模型。如果该发射在 $\sim$30~TeV 以上持续，费米气泡的强子模型将对 IceCube 天文台探测到的高能中微子通量做出显著贡献。即使在轻子 $\gamma$ 射线在 GeV 能量产生费米气泡通量的模型中，强子成分也可能在甚高能段可观测。IceCube 与 HAWC 测量的结合能够通过比较相似能量尺度下的中微子与 $\gamma$ 射线通量来区分这些情形。我们检验了 IceCube 合作组最新发布的四年数据集，未发现源自 Fermi 气泡的中微子发射证据。特别地，我们发现先前提出的超出与弥漫天体物理背景一致，p 值为 0.22（在极端情形即所有与气泡重叠的 IceCube 事件均来自气泡时为 0.05）。此外，我们表明由于强子相互作用中 $\gamma$ 射线与中微子通量之间的紧密关联，现有及即将到来的 HAWC 观测对任何来自 Fermi 气泡的中微子发射提供了独立约束。这些结果的结合排除了费米气泡对 IceCube 中微子通量的显著贡献。