IceCube 对 10 eV 以上 sterile 中微子的限制

我们通过分析 IceCube 的 $\nu_\mu$ 消失大气层中微子样本，研究其搜寻质量高于 10 eV 的 sterile 中微子的能力。我们发现 IceCube 不仅对 sterile 中微子与缪子中微子的混合敏感，也通过物质效应对其与陶子中微子更隐蔽的混合敏感。当前发布的 1 年数据显示出对非零 sterile 混合的轻微（约 2$\sigma$）偏好，与 ANITA 上行簇射的 sterile 中微子解释所偏好的区域重叠。尽管 CHORUS 与 NOMAD 在真空中 $\nu_\mu$ 到 $\nu_\tau$ 振荡的零结果不利于 IceCube 1 年数据的暗示，但相关振荡通道与底层物理不同。在 $99\%$ 置信水平下反而得到了一个上限，在参数空间某些部分优于当前 Super-Kamiokande 与 DeepCore 的限制。我们还探讨了已记录在磁带约 8 年数据的物理可达性，以及对 20 年数据的预测，以探测当前暗示或改进现有限制。