面向 KM3-230213A 类事件的 PBR 检测前景

Angela V. Olinto; Luis A. Anchordoqui; Austin Cummings; Johannes Eser; Diksha Garg; Claire Guépin; Tobias Heibges; John F. Krizmanic; Thomas C. Paul; Karem Peñaló Castillo; Mary Hall Reno; Tonia M. Venters

面向 KM3-230213A 类事件的 PBR 检测前景

高能天体物理现象 2025-09-19 v4

作者: Angela V. Olinto , Luis A. Anchordoqui , Austin Cummings , Johannes Eser , Diksha Garg , Claire Guépin , Tobias Heibges , John F. Krizmanic , Thomas C. Paul , Karem Peñaló Castillo , Mary Hall Reno , Tonia M. Venters

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摘要

POEMMA-Balloon with Radio(PBR) 是 Probe Of Extreme Multi-Messenger Astrophysics(POEMMA) 设计的缩减版，优化为可搭载于 NASA 的亚轨道超压气球执行的有效载荷，在地球上方南大洋执行超过 20 天的任务。PBR 的主要科学目标之一是跟踪天体事件警报，寻找极高能量( $10^8 \lesssim E_\nu /{\rm GeV} \lesssim 10^{10}$ ) 的中微子。对于 PBR 预期观测的最感兴趣的事件，KM3NeT 合作最近报告检测到中微子 KM3-230213A，其能量范围为 $10^{7.8} \lesssim E_\nu/{\rm GeV} \lesssim 10^{9.0}$ 。这一前所未有事件与 IceCube 和 Pierre Auger Observatory 的 cosmic neutrino flux 上限存在 3.5σ 的紧张关系；如果中微子 flux 来自 transient sources，则约为 2.6σ。因此，如果 KM3-230213A 不是巧合事件，那么就值得考虑可能导致 KM3NeT-ARCA 检测到信号但 IceCube/Auger 未检测到的超标准模型(BSM) 可能性。我们计算 PBR 对探测与 KM3NeT-ARCA 相容的 BSM 物理的 horizon-range 灵敏度，并以 KM3-230213A 的一个特定 BSM 物理模型类为例进行说明。

关键词

PBR 中微子探测 KM3NeT 高能中微子超标准模型

引用

@article{arxiv.2507.02246,
  title  = {Prospects for PBR detection of KM3-230213A-like events},
  author = {Angela V. Olinto and Luis A. Anchordoqui and Austin Cummings and Johannes Eser and Diksha Garg and Claire Guépin and Tobias Heibges and John F. Krizmanic and Thomas C. Paul and Karem Peñaló Castillo and Mary Hall Reno and Tonia M. Venters},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02246},
  year   = {2025}
}

备注

To be published in Proccedings of the 39th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2025) in Geneva, Switzerland

面向 KM3-230213A 类事件的 PBR 检测前景

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关键词

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