IceCube Upgrade 用于 GeV 能量范围 neutrino transient 搜索的前景
高能天体物理现象
2025-07-23 v1
摘要
IceCube 中微子天文台最近检测到 TeV 能量范围的中微子源，证明了探测器在探测高能天文学中微子方面的先进能力。在较低能量范围（下至 GeV 能量）内，诸如 novae、supernovae 和 gamma 射线暴等多种 transient 现象预期会释放中微子。对这些中微子的观测可提供关于光圈以下过程的独特见解，并为识别其辐射机制提供线索。我们曾使用 IceCube 现有的 infill 数组 DeepCore 对这些中微子进行激烈搜索。尽管未检测到显著信号，但我们获得了关于这些 transient 天文环境（例如 gamma 射线暴的质子加载因子）的强约束。装配在 2025-2026 年南极季节的 IceCube Upgrade 将通过其对 GeV 中微子的前所未有的灵敏度，提高下 TeV 中微子搜索的灵敏度。Upgrade 将由七根新字符串组成，新增约 700 个新型光学模块，每个模块装有多个光子倍增管，位于 DeepCore 区域。更密集的高效模块布局将显著提高 IceCube 在 1 GeV 到 1 TeV 能段的灵敏度。我们 presented 了对 IceCube Upgrade 天文学能力的初始评估，该评估基于 preliminary 模拟数据和类似用于 DeepCore 的事件选择方法。我们探讨了 GeV 中微子 transient 的可探测性相对于 DeepCore 的情况，并讨论了通过高级探测器模拟和优化分析技术（包括细化触发条件和事件选择标准）可能的灵敏度提升。
引用
@article{arxiv.2507.16050,
title = {Prospects for GeV Neutrino Transient Searches with the IceCube Upgrade},
author = {Yukiho Kobayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16050},
year = {2025}
}
备注
Presented at the 39th International Cosmic Ray Conference (ICRC2025)