Constraints on Populations of Neutrino Sources from Searches in the Directions of IceCube Neutrino Alerts

IceCube Collaboration; R. Abbasi; M. Ackermann; J. Adams; N. Aggarwal; J. A. Aguilar; M. Ahlers; J. M. Alameddine; A. A. Alves; N. M. Amin; K. Andeen; T. Anderson; G. Anton; C. Argüelles; Y. Ashida; S. Athanasiadou; S. N. Axani; X. Bai; A. Balagopal V.; M. Baricevic; S. W. Barwick; V. Basu; R. Bay; J. J. Beatty; K.-H. Becker; J. Becker Tjus; J. Beise; C. Bellenghi; S. Benda; S. BenZvi; D. Berley; E. Bernardini; D. Z. Besson; G. Binder; D. Bindig; E. Blaufuss; S. Blot; F. Bontempo; J. Y. Book; J. Borowka; C. Boscolo Meneguolo; S. Böser; O. Botner; J. Böttcher; E. Bourbeau; J. Braun; B. Brinson; J. Brostean-Kaiser; R. T. Burley; R. S. Busse; M. A. Campana; E. G. Carnie-Bronca; C. Chen; Z. Chen; D. Chirkin; K. Choi; B. A. Clark; L. Classen; A. Coleman; G. H. Collin; A. Connolly; J. M. Conrad; P. Coppin; P. Correa; S. Countryman; D. F. Cowen; R. Cross; C. Dappen; P. Dave; C. De Clercq; J. J. DeLaunay; D. Delgado López; H. Dembinski; K. Deoskar; A. Desai; P. Desiati; K. D. De Vries; G. De Wasseige; T. DeYoung; A. Diaz; J. C. Díaz-Vélez; M. Dittmer; H. Dujmovic; M. A. DuVernois; T. Ehrhardt; P. Eller; R. Engel; H. Erpenbeck; J. Evans; P. A. Evenson; K. L. Fan; A. R. Fazely; A. Fedynitch; N. Feigl; S. Fiedlschuster; A. T. Fienberg; C. Finley; L. Fischer; D. Fox; A. Franckowiak; E. Friedman; A. Fritz; P. Fürst; T. K. Gaisser; J. Gallagher; E. Ganster; A. Garcia; S. Garrappa; L. Gerhardt; A. Ghadimi; C. Glaser; T. Glauch; T. Glüsenkamp; N. Goehlke; J. G. Gonzalez; S. Goswami; D. Grant; S. J. Gray; T. Grégoire; S. Griswold; C. Günther; P. Gutjahr; C. Haack; A. Hallgren; R. Halliday; L. Halve; F. Halzen; H. Hamdaoui; M. Ha Minh; K. Hanson; J. Hardin; A. A. Harnisch; P. Hatch; A. Haungs; K. Helbing; J. Hellrung; F. Henningsen; L. Heuermann; S. Hickford; A. Hidvegi; C. Hill; G. C. Hill; K. D. Hoffman; K. Hoshina; W. Hou; T. Huber; K. Hultqvist; M. Hünnefeld; R. Hussain; K. Hymon; S. In; N. Iovine; A. Ishihara; M. Jansson; G. S. Japaridze; M. Jeong; M. Jin; B. J. P. Jones; D. Kang; W. Kang; X. Kang; A. Kappes; D. Kappesser; L. Kardum; T. Karg; M. Karl; A. Karle; U. Katz; M. Kauer; J. L. Kelley; A. Kheirandish; K. Kin; J. Kiryluk; S. R. Klein; A. Kochocki; R. Koirala; H. Kolanoski; T. Kontrimas; L. Köpke; C. Kopper; D. J. Koskinen; P. Koundal; M. Kovacevich; M. Kowalski; T. Kozynets; E. Krupczak; E. Kun; N. Kurahashi; N. Lad; C. Lagunas Gualda; M. J. Larson; F. Lauber; J. P. Lazar; J. W. Lee; K. Leonard; A. Leszczyńska; M. Lincetto; Q. R. Liu; M. Liubarska; E. Lohfink; C. Love; C. J. Lozano Mariscal; L. Lu; F. Lucarelli; A. Ludwig; W. Luszczak; Y. Lyu; W. Y. Ma; J. Madsen; K. B. M. Mahn; Y. Makino; S. Mancina; W. Marie Sainte; I. C. Mariş; S. Marka; Z. Marka; M. Marsee; I. Martinez-Soler; R. Maruyama; T. McElroy; F. McNally; J. V. Mead; K. Meagher; S. Mechbal; A. Medina; M. Meier; S. Meighen-Berger; Y. Merckx; J. Micallef; D. Mockler; T. Montaruli; R. W. Moore; R. Morse; M. Moulai; T. Mukherjee; R. Naab; R. Nagai; U. Naumann; A. Nayerhoda; J. Necker; M. Neumann; H. Niederhausen; M. U. Nisa; A. Noell; S. C. Nowicki; A. Obertacke Pollmann; M. Oehler; B. Oeyen; A. Olivas; R. Orsoe; J. Osborn; E. O’Sullivan; H. Pandya; D. V. Pankova; N. Park; G. K. Parker; E. N. Paudel; L. Paul; C. Pérez De Los Heros; L. Peters; J. Peterson; S. Philippen; S. Pieper; A. Pizzuto; M. Plum; Y. Popovych; A. Porcelli; M. Prado Rodriguez; B. Pries; R. Procter-Murphy; G. T. Przybylski; C. Raab; J. Rack-Helleis; M. Rameez; K. Rawlins; Z. Rechav; A. Rehman; P. Reichherzer; G. Renzi; E. Resconi; S. Reusch; W. Rhode; M. Richman; B. Riedel; E. J. Roberts; S. Robertson; S. Rodan; G. Roellinghoff; M. Rongen; C. Rott; T. Ruhe; L. Ruohan; D. Ryckbosch; D. Rysewyk Cantu; I. Safa; J. Saffer; D. Salazar-Gallegos; P. Sampathkumar; S. E. Sanchez Herrera; A. Sandrock; M. Santander; S. Sarkar; J. Savelberg; M. Schaufel; H. Schieler; S. Schindler; B. Schlueter; T. Schmidt; J. Schneider; F. G. Schröder; L. Schumacher; G. Schwefer; S. Sclafani; S. Seunarine; A. Sharma; S. Shefali; N. Shimizu; M. Silva; B. Skrzypek; B. Smithers; R. Snihur; J. Soedingrekso; A. Søgaard; D. Soldin; C. Spannfellner; G. M. Spiczak; C. Spiering; M. Stamatikos; T. Stanev; R. Stein; T. Stezelberger; T. Stürwald; T. Stuttard; G. W. Sullivan; I. Taboada; S. Ter-Antonyan; W. G. Thompson; J. Thwaites; S. Tilav; K. Tollefson; C. Tönnis; S. Toscano; D. Tosi; A. Trettin; C. F. Tung; R. Turcotte; J. P. Twagirayezu; B. Ty; M. A. Unland Elorrieta; K. Upshaw; N. Valtonen-Mattila; J. Vandenbroucke; N. Van Eijndhoven; D. Vannerom; J. Van Santen; J. Vara; J. Veitch-Michaelis; S. Verpoest; D. Veske; C. Walck; W. Wang; T. B. Watson; C. Weaver; P. Weigel; A. Weindl; J. Weldert; C. Wendt; J. Werthebach; M. Weyrauch; N. Whitehorn; C. H. Wiebusch; N. Willey; D. R. Williams; M. Wolf; G. Wrede; J. Wulff; X. W. Xu; J. P. Yanez; E. Yildizci; S. Yoshida; S. Yu; T. Yuan; Z. Zhang; P. Zhelnin

doi:10.3847/1538-4357/acd2ca

Back

Constraints on Populations of Neutrino Sources from Searches in the Directions of IceCube Neutrino Alerts

Journal article

Open access

Peer reviewed

Constraints on Populations of Neutrino Sources from Searches in the Directions of IceCube Neutrino Alerts

IceCube Collaboration, R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, N. Aggarwal, J. A. Aguilar, M. Ahlers, J. M. Alameddine, A. A. Alves, N. M. Amin, …

The Astrophysical journal, v 951(1), p45

01 Jul 2023

DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/acd2ca

Featured in Collection : UN Sustainable Development Goals @ Drexel

Files and links (1)

url

https://doi.org/10.3847/1538-4357/acd2caView

Published, Version of Record (VoR)CC BY V4.0, Open

Abstract

Neutrino astronomy

Transient sources

High Energy Astrophysics

Beginning in 2016, the IceCube Neutrino Observatory has sent out alerts in real time containing the information of high-energy (E≳100~TeV) neutrino candidate events with moderate-to-high (≳30\%) probability of astrophysical origin. In this work, we use a recent catalog of such alert events, which, in addition to events announced in real-time, includes events that were identified retroactively, and covers the time period of 2011-2020. We also search for additional, lower-energy, neutrinos from the arrival directions of these IceCube alerts. We show how performing such an analysis can constrain the contribution of rare populations of cosmic neutrino sources to the diffuse astrophysical neutrino flux. After searching for neutrino emission coincident with these alert events on various timescales, we find no significant evidence of either minute-scale or day-scale transient neutrino emission or of steady neutrino emission in the direction of these alert events. This study also shows how numerous a population of neutrino sources has to be to account for the complete astrophysical neutrino flux. Assuming sources have the same luminosity, an E$^{−2.5}$ neutrino spectrum and number densities that follow star-formation rates, the population of sources has to be more numerous than 7×10$^{−9}$ Mpc$^{−3}$. This number changes to 3×10$^{−7}$ Mpc$^{−3}$ if number densities instead have no cosmic evolution.

Metrics

17 Record Views

16 citations in Web of Science

10 citations in Scopus

Details

Title: Constraints on Populations of Neutrino Sources from Searches in the Directions of IceCube Neutrino Alerts
Creators: IceCube Collaboration (Collaboration)
R. Abbasi
M. Ackermann
J. Adams
N. Aggarwal
J. A. Aguilar
M. Ahlers
J. M. Alameddine
A. A. Alves
N. M. Amin
K. Andeen
T. Anderson
G. Anton
C. Argüelles
Y. Ashida
S. Athanasiadou
S. N. Axani
X. Bai
A. Balagopal V.
M. Baricevic
S. W. Barwick
V. Basu
R. Bay
J. J. Beatty
K.-H. Becker
J. Becker Tjus
J. Beise
C. Bellenghi
S. Benda
S. BenZvi
D. Berley
E. Bernardini
D. Z. Besson
G. Binder
D. Bindig
E. Blaufuss
S. Blot
F. Bontempo
J. Y. Book
J. Borowka
C. Boscolo Meneguolo
S. Böser
O. Botner
J. Böttcher
E. Bourbeau
J. Braun
B. Brinson
J. Brostean-Kaiser
R. T. Burley
R. S. Busse
M. A. Campana
E. G. Carnie-Bronca
C. Chen
Z. Chen
D. Chirkin
K. Choi
B. A. Clark
L. Classen
A. Coleman
G. H. Collin
A. Connolly
J. M. Conrad
P. Coppin
P. Correa
S. Countryman
D. F. Cowen
R. Cross
C. Dappen
P. Dave
C. De Clercq
J. J. DeLaunay
D. Delgado López
H. Dembinski
K. Deoskar
A. Desai
P. Desiati
K. D. De Vries
G. De Wasseige
T. DeYoung
A. Diaz
J. C. Díaz-Vélez
M. Dittmer
H. Dujmovic
M. A. DuVernois
T. Ehrhardt
P. Eller
R. Engel
H. Erpenbeck
J. Evans
P. A. Evenson
K. L. Fan
A. R. Fazely
A. Fedynitch
N. Feigl
S. Fiedlschuster
A. T. Fienberg
C. Finley
L. Fischer
D. Fox
A. Franckowiak
E. Friedman
A. Fritz
P. Fürst
T. K. Gaisser
J. Gallagher
E. Ganster
A. Garcia
S. Garrappa
L. Gerhardt
A. Ghadimi
C. Glaser
T. Glauch
T. Glüsenkamp
N. Goehlke
J. G. Gonzalez
S. Goswami
D. Grant
S. J. Gray
T. Grégoire
S. Griswold
C. Günther
P. Gutjahr
C. Haack
A. Hallgren
R. Halliday
L. Halve
F. Halzen
H. Hamdaoui
M. Ha Minh
K. Hanson
J. Hardin
A. A. Harnisch
P. Hatch
A. Haungs
K. Helbing
J. Hellrung
F. Henningsen
L. Heuermann
S. Hickford
A. Hidvegi
C. Hill
G. C. Hill
K. D. Hoffman
K. Hoshina
W. Hou
T. Huber
K. Hultqvist
M. Hünnefeld
R. Hussain
K. Hymon
S. In
N. Iovine
A. Ishihara
M. Jansson
G. S. Japaridze
M. Jeong
M. Jin
B. J. P. Jones
D. Kang
W. Kang
X. Kang - Drexel University
A. Kappes
D. Kappesser
L. Kardum
T. Karg
M. Karl
A. Karle
U. Katz
M. Kauer
J. L. Kelley
A. Kheirandish
K. Kin
J. Kiryluk
S. R. Klein
A. Kochocki
R. Koirala
H. Kolanoski
T. Kontrimas
L. Köpke
C. Kopper
D. J. Koskinen
P. Koundal
M. Kovacevich - Drexel University
M. Kowalski
T. Kozynets
E. Krupczak
E. Kun
N. Kurahashi - Drexel University
N. Lad
C. Lagunas Gualda
M. J. Larson
F. Lauber
J. P. Lazar
J. W. Lee
K. Leonard
A. Leszczyńska
M. Lincetto
Q. R. Liu
M. Liubarska
E. Lohfink
C. Love - Drexel University
C. J. Lozano Mariscal
L. Lu
F. Lucarelli
A. Ludwig
W. Luszczak
Y. Lyu
W. Y. Ma
J. Madsen
K. B. M. Mahn
Y. Makino
S. Mancina
W. Marie Sainte
I. C. Mariş
S. Marka
Z. Marka
M. Marsee
I. Martinez-Soler
R. Maruyama
T. McElroy
F. McNally
J. V. Mead
K. Meagher
S. Mechbal
A. Medina
M. Meier
S. Meighen-Berger
Y. Merckx
J. Micallef
D. Mockler
T. Montaruli
R. W. Moore
R. Morse
M. Moulai
T. Mukherjee
R. Naab
R. Nagai
U. Naumann
A. Nayerhoda
J. Necker
M. Neumann
H. Niederhausen
M. U. Nisa
A. Noell
S. C. Nowicki
A. Obertacke Pollmann
M. Oehler
B. Oeyen
A. Olivas
R. Orsoe
J. Osborn
E. O’Sullivan
H. Pandya
D. V. Pankova
N. Park
G. K. Parker
E. N. Paudel
L. Paul
C. Pérez De Los Heros
L. Peters
J. Peterson
S. Philippen
S. Pieper
A. Pizzuto
M. Plum
Y. Popovych
A. Porcelli
M. Prado Rodriguez
B. Pries
R. Procter-Murphy
G. T. Przybylski
C. Raab
J. Rack-Helleis
M. Rameez
K. Rawlins
Z. Rechav
A. Rehman
P. Reichherzer
G. Renzi
E. Resconi
S. Reusch
W. Rhode
M. Richman - Drexel University
B. Riedel
E. J. Roberts
S. Robertson
S. Rodan
G. Roellinghoff
M. Rongen
C. Rott
T. Ruhe
L. Ruohan
D. Ryckbosch
D. Rysewyk Cantu
I. Safa
J. Saffer
D. Salazar-Gallegos
P. Sampathkumar
S. E. Sanchez Herrera
A. Sandrock
M. Santander
S. Sarkar
J. Savelberg
M. Schaufel
H. Schieler
S. Schindler
B. Schlueter
T. Schmidt
J. Schneider
F. G. Schröder
L. Schumacher
G. Schwefer
S. Sclafani - Drexel University
S. Seunarine
A. Sharma
S. Shefali
N. Shimizu
M. Silva
B. Skrzypek
B. Smithers
R. Snihur
J. Soedingrekso
A. Søgaard
D. Soldin
C. Spannfellner
G. M. Spiczak
C. Spiering
M. Stamatikos
T. Stanev
R. Stein
T. Stezelberger
T. Stürwald
T. Stuttard
G. W. Sullivan
I. Taboada
S. Ter-Antonyan
W. G. Thompson
J. Thwaites
S. Tilav
K. Tollefson
C. Tönnis
S. Toscano
D. Tosi
A. Trettin
C. F. Tung
R. Turcotte
J. P. Twagirayezu
B. Ty
M. A. Unland Elorrieta
K. Upshaw
N. Valtonen-Mattila
J. Vandenbroucke
N. Van Eijndhoven
D. Vannerom
J. Van Santen
J. Vara
J. Veitch-Michaelis
S. Verpoest
D. Veske
C. Walck
W. Wang
T. B. Watson
C. Weaver
P. Weigel
A. Weindl
J. Weldert
C. Wendt
J. Werthebach
M. Weyrauch
N. Whitehorn
C. H. Wiebusch
N. Willey
D. R. Williams
M. Wolf
G. Wrede
J. Wulff
X. W. Xu
J. P. Yanez
E. Yildizci
S. Yoshida
S. Yu
T. Yuan
Z. Zhang
P. Zhelnin
Publication Details: The Astrophysical journal, v 951(1), p45
Publisher: Institute of Physics (IOP)
Number of pages: 16
Grant note: 1913607 / National Science Foundation (NSF) (https://doi.org/10.13039/100000001)
Resource Type: Journal article
Language: English
Academic Unit: Physics
Web of Science ID: WOS:001023878800001
Scopus ID: 2-s2.0-85164611651
Other Identifier: 991020839915304721

UN Sustainable Development Goals (SDGs)

This publication has contributed to the advancement of the following goals:

InCites Highlights

Data related to this publication, from InCites Benchmarking & Analytics tool:

Collaboration types: Domestic collaboration; International collaboration
Web of Science research areas: Astronomy & Astrophysics

Constraints on Populations of Neutrino Sources from Searches in the Directions of IceCube Neutrino Alerts

Files and links (1)

Abstract

Metrics

Details

UN Sustainable Development Goals (SDGs)

InCites Highlights

Drexel University Social media