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

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

doi:10.3847/1538-4357/acd2ca

Journal Article

PUBDB-2023-04063

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

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

2023
Institute of Physics Publ. London

The astrophysical journal / 1 951(1), 45 (2023) [10.3847/1538-4357/acd2ca]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: doi:10.3847/1538-4357/acd2ca

Report No.: arXiv:2210.04930

Abstract: 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 that 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.

Keyword(s): neutrino: particle source ; neutrino: flux ; neutrino: spectrum ; neutrino: energy spectrum ; IceCube ; density ; observatory ; neutrino: VHE ; neutrino: UHE ; TeV

Classification:

ddc:520

Note: 22 pages, 9 figures 2 Tables

Contributing Institute(s):

Neutrinoteleskop (ZEU-ICE)

Research Program(s):

613 - Matter and Radiation from the Universe (POF4-613) (POF4-613)

Experiment(s):

IceCube South Pole Neutrino Observatory

Appears in the scientific report 2023

Database coverage:
Medline

;

;

; Article Processing Charges ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; Fees ; IF < 5 ; JCR ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Private Collections > >DESY > >ZEUTHEN > ZEU-ICE
Document types > Articles > Journal Article
Public records
Publications database

Linked articles:

Preprint Abbasi, R. ; Ackermann, M.DESY* ; Adams, J. ; et al
Constraints on populations of neutrino sources from searches in the directions of IceCube neutrino alerts
[10.3204/PUBDB-2023-00174] OpenAccess Files Fulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

Record created 2023-07-10, last modified 2025-07-24

Similar records

Restricted:

PDF

PDF (PDFA)
External link:

Fulltext by arXiv.org

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login PUBDB
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help