Searches for Neutrinos from Large High Altitude Air Shower Observatory Ultra-high-energy $γ$-Ray Sources Using the IceCube Neutrino Observatory

R. Abbasi; M. Ackermann; N. Aggarwal; J. A. Aguilar; M. Ahlers; J. M. Alameddine; A. A. Alves; N. M. Amin; K. Andeen; 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; Y. L. Chang; C. Chen; Z. Chen; D. Chirkin; S. Choi; 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; 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; Leander Fischer; D. Fox; A. Franckowiak; E. Friedman; A. Fritz; P. Fürst; T. K. Gaisser; J. Gallagher; E. Ganster; A. Garcia; Simone 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. Griffin; 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; K. Kruiswijk; E. Krupczak; Anil Kumar; E. Kun; N. Kurahashi; N. Lad; C. Lagunas Gualda; M. Lamoureux; M. J. Larson; F. Lauber; J. P. Lazar; J. W. Lee; K. Leonard DeHolton; 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; Wing Yan 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; F. Mayhew; T. McElroy; F. McNally; J. V. Mead; K. Meagher; S. Mechbal; A. Medina; M. Meier; S. Meighen-Berger; Y. Merckx; L. Merten; J. Micallef; D. Mockler; T. Montaruli; R. W. Moore; W. Wang; M. Yasutsugu; 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; 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; Simeon 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; P. Savina; M. Schaufel; H. Schieler; S. Schindler; B. Schlueter; T. Schmidt; J. Schneider; F. G. Schröder; L. Schumacher; G. Schwefer; S. Sclafani; D. Seckel; 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; Robert 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; Alexander 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; Jakob van Santen; J. Vara; J. Veitch-Michaelis; S. Verpoest; D. Veske; C. Walck; 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; D. L. Xu; X. W. Xu; J. P. Yanez; E. Yildizci; S. Yoshida; S. Yu; T. Yuan; Z. Zhang; P. Zhelnin; IceCube Collaboration

doi:10.3204/pubdb-2023-03128

Journal article

Searches for Neutrinos from Large High Altitude Air Shower Observatory Ultra-high-energy $γ$-Ray Sources Using the IceCube Neutrino Observatory

R. Abbasi, M. Ackermann, N. Aggarwal, J. A. Aguilar, M. Ahlers, J. M. Alameddine, A. A. Alves, N. M. Amin, K. Andeen, G. Anton, …

01 Mar 2023

DOI: https://doi.org/10.3204/pubdb-2023-03128

Files and links (1)

url

https://bib-pubdb1.desy.de/record/491464View

Open

Abstract

high [energy]

Subatomic Physics

IceCube

air

observatory

acceleration

UHE

supernova

gas

suppression

Subatomär fysik

flux

galaxy

accelerator

TeV

Astronomy and Astrophysics

cosmic radiation

Space and Planetary Science

tracks

Astronomy, Astrophysics and Cosmology

showers

Astronomi, astrofysik och kosmologi

520

energy: high

pulsar

stacking

Physics

The astrophysical journal / 2 945(1), L8 (2023). doi:10.3847/2041-8213/acb933 Galactic PeV cosmic-ray accelerators (PeVatrons) are Galactic sources theorized to accelerate cosmic rays up to PeV in energy. The accelerated cosmic rays are expected to interact hadronically with nearby ambient gas or the interstellar medium, resulting in $γ$-rays and neutrinos. Recently, the Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) identified 12 $γ$-ray sources with emissions above 100 TeV, making them candidates for PeVatrons. While at these high energies the Klein–Nishina effect exponentially suppresses leptonic emission from Galactic sources, evidence for neutrino emission would unequivocally confirm hadronic acceleration. Here, we present the results of a search for neutrinos from these $γ$-ray sources and stacking searches testing for excess neutrino emission from all 12 sources as well as their subcatalogs of supernova remnants and pulsar wind nebulae with 11 yr of track events from the IceCube Neutrino Observatory. No significant emissions were found. Based on the resulting limits, we place constraints on the fraction of $γ$-ray flux originating from the hadronic processes in the Crab Nebula and LHAASO J2226+6057. Published by Institute of Physics Publ., London

Metrics

15 Record Views

Details

Title: Searches for Neutrinos from Large High Altitude Air Shower Observatory Ultra-high-energy $γ$-Ray Sources Using the IceCube Neutrino Observatory
Creators: R. Abbasi
M. Ackermann
N. Aggarwal
J. A. Aguilar
M. Ahlers
J. M. Alameddine
A. A. Alves
N. M. Amin
K. Andeen
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
Y. L. Chang
C. Chen
Z. Chen
D. Chirkin
S. Choi
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
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
Leander Fischer
D. Fox
A. Franckowiak
E. Friedman
A. Fritz
P. Fürst
T. K. Gaisser
J. Gallagher
E. Ganster
A. Garcia
Simone 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. Griffin
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
K. Kruiswijk
E. Krupczak
Anil Kumar
E. Kun
N. Kurahashi
N. Lad
C. Lagunas Gualda
M. Lamoureux
M. J. Larson
F. Lauber
J. P. Lazar
J. W. Lee
K. Leonard DeHolton
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
Wing Yan 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
F. Mayhew
T. McElroy
F. McNally
J. V. Mead
K. Meagher
S. Mechbal
A. Medina
M. Meier
S. Meighen-Berger
Y. Merckx
L. Merten
J. Micallef
D. Mockler
T. Montaruli
R. W. Moore
W. Wang
M. Yasutsugu
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
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
Simeon 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
P. Savina
M. Schaufel
H. Schieler
S. Schindler
B. Schlueter
T. Schmidt
J. Schneider
F. G. Schröder
L. Schumacher
G. Schwefer
S. Sclafani
D. Seckel
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
Robert 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
Alexander 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
Jakob van Santen
J. Vara
J. Veitch-Michaelis
S. Verpoest
D. Veske
C. Walck
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
D. L. Xu
X. W. Xu
J. P. Yanez
E. Yildizci
S. Yoshida
S. Yu
T. Yuan
Z. Zhang
P. Zhelnin
IceCube Collaboration
Publisher: Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY, Hamburg
Resource Type: Journal article
Language: English
Academic Unit: Physics
Other Identifier: 991021811637304721

Searches for Neutrinos from Large High Altitude Air Shower Observatory Ultra-high-energy $γ$-Ray Sources Using the IceCube Neutrino Observatory

Files and links (1)

Abstract

Metrics

Details

Drexel University Social media