All-sky Neutrino Point-source Search with IceCube Combined Track and Cascade Data

Abbasi, R.; Hill, G. C.; Krieger, N.; Koirala, R.; Shah, R.; Sandrock, A.; Conrad, J. M.; Spannfellner, C.; Huber, T.; Durnford, D.; Procter-Murphy, R.; Sommani, G.; Przybylski, G. T.; Yildizci, E.; Snihur, R.; Dueser, L.; Seunarine, S.; Finley, C.; Moore, R. W.; Rawlins, K.; Delmeulle, T.; Kamp, N.; Jin, M.; Hymon, K.; Amin, N. M.; Weyrauch, M.; Haack, C.; Vaidyanathan, A.; Bash, S.; Thompson, W. G.; Ahlers, M.; Montaruli, T.; Schröder, F. G.; Naumann, U.; Necker, J.; Pernice, T.; Thwaites, J.; Nakos, M.; Ruohan, L.; Ruhe, T.; Kozynets, T.; Pyras, L.; Makino, Y.; Zegarelli, A.; Lyu, Y.; Reistroffer, I.; Ryckbosch, D.; Robertson, S.; Rhode, W.; Benkel, B.; Bloom, L.; Niederhausen, H.; Dutta, K.; Beise, J.; Kiryluk, J.; Soldin, P.; Schindler, S.; Jansson, M.; Griswold, S.; Santander, M.; Book Motzkin, J. Y.; Domi, A.; Alameddine, J. M.; Agarwalla, S. K.; Wolf, M.; Koundal, P.; Sarkar, S.; Ackermann, M.; Soedingrekso, J.; Roberts, E. J.; Ashida, Y.; Fazely, A. R.; Esmail, W.; Klein, C.; DiKerby, S.; Schlüter, F.; Mechbal, S.; van Santen, J.; Krupczak, E.; Ehrhardt, T.; Behrens, P.; Collin, G. H.; Vereecken, M.; Gutjahr, P.; Spiering, C.; O'Dell, V.; Parenti, A.; Upadhyay, A. K.; Zhang, S.; Madsen, J.; Kumar, A.; Merckx, Y.; Kheirandish, A.; Lazar, J. P.; Tilav, S.; Deng, S.; Balagopal V., A.; Warrick, E. H. S.; Raab, C.; Lucarelli, F.; Pries, B.; Resconi, E.; Parrish, V.; Kelley, J. L.; Ganster, E.; Dittmer, M.; Krishnamoorthi, J.; Pandya, H.; Bontempo, F.; Engel, R.; Hickford, S.; Popovych, Y.; Blot, S.; Stamatikos, M.; Aguilar, J. A.; Kardum, L.; Shimizu, N.; Halzen, F.; Desiati, P.; Mauro, J.; Liu, Y. T.; Andeen, K.; Schumacher, L.; Hewett, R.; Kolanoski, H.; Poojyam, V.; Luszczak, W.; McNally, F.; Mand, A.; Thiesmeyer, M.; Adams, J.; Sclafani, S.; Ellinger, E.; Khatee Zathul, A.; Van Rootselaar, L.; Mayhew, F.; Ha Minh, M.; Schlüter, B.; Medina, A.; Stezelberger, T.; Maruyama, R.; Draper, L.; Sullivan, G. W.; Rehman, A.; Søgaard, A.; Seen, L.; Grant, D.; Chirkin, D.; Schaufel, M.; Riedel, B.; Argüelles, C.; Hennig, L.; Hooper, D.; Morii, Y.; Rodriguez, M. Prado; Köpke, L.; Upshaw, K.; Hatch, P.; Varsi, F.; Karg, T.; Ali, S.; Kopper, C.; Taboada, I.; Hmaid, R.; Campana, M. A.; Mitchell, J.; Klein, S. R.; Hidvegi, A.; Mukherjee, T.; Lad, N.; Kurahashi, N.; Karle, A.; Marka, Z.; Novikov, A.; Cowen, D. F.; Groth, K. M.; Lamoureux, M.; Hamacher, L.; DeLaunay, J. J.; Chau, N.; Peterson, J.; Bernardini, E.; Katil, A.; Kang, X.; Berley, D.; Chattopadhyay, S.; Neste, L.; Bai, X.; Schmeisser, N.; Wendt, C.; Hardin, J.; Ter-Antonyan, S.; Rack-Helleis, J.; Sevle Myhr, P. A.; Leonard DeHolton, K.; Young, R.; Lu, L.; Karl, M.; Schlickmann, L.; de Vries, K. D.; Fox, D.; Stanev, T.; Kang, W.; Rechav, Z.; Olivas, A.; Coleman, P.; Handt, M.; Van Eeden, T.; Eimer, A.; Zhelnin, P.; IceCube Collaboration; Skrzypek, B.; Janik, O.; Wrede, G.; Hellrung, J.; Harnisch, A. A.; Lauber, F.; Gerhardt, L.; Reusch, S.; Meier, M.; Salazar-Gallegos, D.; Haungs, A.; Yu, S.; Boscolo Meneguolo, C.; Hostert, M.; Braun, J.; Goswami, S.; Hori, S.; Clark, B. A.; Eller, P.; Paul, L.; Burley, R. T.; BenZvi, S.; DeYoung, T.; Thakuri, A.; Gallagher, J.; Orsoe, R.; Griffin, S.; de Wasseige, G.; Yu, F.; Walck, C.; Shefali, S.; Granados, A.; Garcia, A.; Botner, O.; Wiebusch, C. H.; Becker Tjus, J.; Witthaus, L.; Hanson, K.; Athanasiadou, S.; Xu, X. W.; Garg, G.; Halve, L.; Vijai, A.; Nisa, M. U.; Valtonen-Mattila, N.; Erpenbeck, H.; Marka, S.; Farrag, K.; Zilberman, P.; Corley, R.; Lagunas Gualda, C.; Baines-Holmes, J.; Hultqvist, K.; Fedynitch, A.; Noda, K.; Williams, D. R.; Stuttard, T.; Moyaux, E.; Evenson, P. A.; Ricca, L.; Rad, N.; Schmidt, T.; Hoshina, K.; Magnus, E.; Butterfield, D.; Kowalski, M.; Fürst, P.; van Eijndhoven, N.; Böttcher, J.; Villarreal, J.; Feigl, N.; Chen, Z.; Rott, C.; Zhang, Z.; Hou, W.; Eulig, S.; Choi, S.; Connolly, A.; Axani, S. N.; Guevel, D.; Barwick, S. W.; Mead, J. V.; Yuan, T.; Manao, E.; Rongen, M.; Günther, C.; Trettin, A.; Martinez-Soler, I.; Carloni, K.; Soldin, D.; Vandenbroucke, J.; Terliuk, A.; Kobayashi, Y.; Heuermann, L.; Carpio, J.; Molchany, L.; Schaile, P.; Stachurska, J.; Yanez, J. P.; Gray, S. J.; Werthebach, J.; Kun, E.; O'Sullivan, E.; Whitehorn, N.; Kappes, A.; Bellenghi, C.; DuVernois, M. A.; Krishnan, T.; Coleman, A.; Weaver, C.; Weigel, P.; Neumann, M.; Meagher, K.; Schwirn, S.; Veske, D.; Kang, D.; Heyer, N.; Eidenschink, L.; Mousadi, D.; Fischer, L.; Plum, M.; Bodo, I.; De Clercq, C.; Yoshida, S.; Hill, C.; Ha, C.; Rifaie, A.; Genton, E.; Vara, J.; Vergara Carrasco, S.; Osborn, J.; Love, C.; Lin, C.; Scarnera, M.; Saffer, J.; Tollefson, K.; Fang, K.; Toscano, S.; Gonzalez, J. G.; Venugopal, M.; Naab, R.; Díaz-Vélez, J. C.; Fan, K. L.; Schieler, H.; Koskinen, D. J.; Liao, J.; Rosted, A.; Iwakiri, W.; Marten, L.; Beatty, J. J.; Franckowiak, A.; Liubarska, M.; Jeong, M.; Brinson, B.; Jain, S.; Evans, J.; Spiczak, G. M.; Bay, R.; Khanal, M.; Elsässer, D.; Kimku, H.; Moulai, M.; Henke, B.; Hallgren, A.; Sanger-Johnson, G.; Tosi, D.; Mancina, S.; Blaufuss, E.; Henningsen, F.; Stürwald, T.; Rho, C. D.; Paudel, E. N.; Böser, S.; Ravn, M.; Larson, M. J.; Jacquart, M.; Merten, L.; Coloma Borja, D. A.; Sampathkumar, P.; Kruiswijk, K.; Babu, R.; Arnaud, L. Lallement; Seikh, M.; Savelberg, J.; Pollmann, A. Obertacke; Ishihara, A.; Kochocki, A.; Kontrimas, T.; Hoffman, K. D.; Helbing, K.; Mosbrugger, A.; Mariş, I. C.; Kauer, M.; de los Heros, C. Pérez; Brisson-Tsavoussis, Z.; Basu, V.; Fukami, S.; Park, N.; Weldert, J.; Ghadimi, A.; Pontén, A.; Glaser, C.; Wen, A. Y.; Delgado, D.; Wang, A.; Palusova, V.; Besson, D. Z.; Noell, A.; Valverde, J.; Leszczyńska, A.; Yao, Y.; Glüsenkamp, T.; Seckel, D.; Garcia, M.; Weindl, A.; Häussler, J.; Verpoest, S.

Preprint

PUBDB-2025-05695

All-sky Neutrino Point-source Search with IceCube Combined Track and Cascade Data

Abbasi, R. ; Ackermann, M.DESY* ; Adams, J. ; Agarwalla, S. K. ; Aguilar, J. A. ; Ahlers, M. ; Alameddine, J. M. ; Ali, S. ; Amin, N. M. ; Andeen, K. ; Argüelles, C. ; Ashida, Y. ; Athanasiadou, S. ; Axani, S. N. ; Babu, R. ; Bai, X. ; Baines-Holmes, J. ; Balagopal V., A. ; Barwick, S. W. ; Bash, S. ; Basu, V. ; Bay, R. ; Beatty, J. J. ; Becker Tjus, J. ; Behrens, P. ; Beise, J. ; Bellenghi, C. ; Benkel, B. ; BenZvi, S. ; Berley, D. ; Bernardini, E.Extern* ; Besson, D. Z. ; Blaufuss, E. ; Bloom, L. ; Blot, S.DESY* ; Bodo, I. ; Bontempo, F. ; Book Motzkin, J. Y. ; Boscolo Meneguolo, C. ; Böser, S. ; Botner, O. ; Böttcher, J. ; Braun, J. ; Brinson, B. ; Brisson-Tsavoussis, Z. ; Burley, R. T. ; Butterfield, D. ; Campana, M. A. ; Carloni, K. ; Carpio, J. ; Chattopadhyay, S. ; Chau, N. ; Chen, Z. ; Chirkin, D. ; Choi, S. ; Clark, B. A. ; Coleman, A. ; Coleman, P. ; Collin, G. H. ; Coloma Borja, D. A. ; Connolly, A. ; Conrad, J. M. ; Corley, R. ; Cowen, D. F. ; De Clercq, C. ; DeLaunay, J. J. ; Delgado, D. ; Delmeulle, T. ; Deng, S. ; Desiati, P. ; de Vries, K. D. ; de Wasseige, G. ; DeYoung, T. ; Díaz-Vélez, J. C. ; DiKerby, S. ; Dittmer, M. ; Domi, A. ; Draper, L. ; Dueser, L. ; Durnford, D. ; Dutta, K. ; DuVernois, M. A. ; Ehrhardt, T. ; Eidenschink, L. ; Eimer, A. ; Eller, P. ; Ellinger, E. ; Elsässer, D. ; Engel, R. ; Erpenbeck, H. ; Esmail, W. ; Eulig, S. ; Evans, J. ; Evenson, P. A. ; Fan, K. L. ; Fang, K. ; Farrag, K. ; Fazely, A. R. ; Fedynitch, A. ; Feigl, N. ; Finley, C. ; Fischer, L.DESY* ; Fox, D. ; Franckowiak, A.Extern* ; Fukami, S. ; Fürst, P. ; Gallagher, J. ; Ganster, E. ; Garcia, A. ; Garcia, M. ; Garg, G. ; Genton, E. ; Gerhardt, L. ; Ghadimi, A. ; Glaser, C.Extern* ; Glüsenkamp, T.DESY* ; Gonzalez, J. G. ; Goswami, S. ; Granados, A. ; Grant, D. ; Gray, S. J. ; Griffin, S. ; Griswold, S. ; Groth, K. M. ; Guevel, D. ; Günther, C. ; Gutjahr, P. ; Ha, C. ; Haack, C. ; Hallgren, A. ; Halve, L. ; Halzen, F. ; Hamacher, L. ; Ha Minh, M. ; Handt, M. ; Hanson, K. ; Hardin, J. ; Harnisch, A. A. ; Hatch, P. ; Haungs, A. ; Häussler, J. ; Helbing, K. ; Hellrung, J. ; Henke, B. ; Hennig, L. ; Henningsen, F. ; Heuermann, L. ; Hewett, R. ; Heyer, N. ; Hickford, S. ; Hidvegi, A. ; Hill, C. ; Hill, G. C. ; Hmaid, R. ; Hoffman, K. D. ; Hooper, D. ; Hori, S. ; Hoshina, K. ; Hostert, M. ; Hou, W. ; Huber, T. ; Hultqvist, K. ; Hymon, K. ; Ishihara, A. ; Iwakiri, W. ; Jacquart, M. ; Jain, S. ; Janik, O. ; Jansson, M. ; Jeong, M. ; Jin, M. ; Kamp, N. ; Kang, D. ; Kang, W. ; Kang, X. ; Kappes, A. ; Kardum, L. ; Karg, T.DESY* ; Karl, M. ; Karle, A. ; Katil, A. ; Kauer, M. ; Kelley, J. L. ; Khanal, M. ; Khatee Zathul, A. ; Kheirandish, A. ; Kimku, H. ; Kiryluk, J. ; Klein, C. ; Klein, S. R. ; Kobayashi, Y. ; Kochocki, A. ; Koirala, R. ; Kolanoski, H.Extern* ; Kontrimas, T. ; Köpke, L. ; Kopper, C. ; Koskinen, D. J. ; Koundal, P. ; Kowalski, M.DESY* ; Kozynets, T. ; Krieger, N. ; Krishnamoorthi, J. ; Krishnan, T. ; Kruiswijk, K. ; Krupczak, E. ; Kumar, A. ; Kun, E. ; Kurahashi, N. ; Lad, N. ; Lagunas Gualda, C.Extern* ; Arnaud, L. L. ; Lamoureux, M. ; Larson, M. J. ; Lauber, F. ; Lazar, J. P. ; Leonard DeHolton, K. ; Leszczyńska, A. ; Liao, J. ; Lin, C. ; Liu, Y. T. ; Liubarska, M. ; Love, C. ; Lu, L. ; Lucarelli, F. ; Luszczak, W. ; Lyu, Y. ; Madsen, J. ; Magnus, E. ; Makino, Y. ; Manao, E. ; Mancina, S. ; Mand, A. ; Mariş, I. C. ; Marka, S. ; Marka, Z. ; Marten, L. ; Martinez-Soler, I. ; Maruyama, R. ; Mauro, J. ; Mayhew, F. ; McNally, F. ; Mead, J. V. ; Meagher, K. ; Mechbal, S. ; Medina, A. ; Meier, M. ; Merckx, Y. ; Merten, L. ; Mitchell, J. ; Molchany, L. ; Montaruli, T. ; Moore, R. W. ; Morii, Y. ; Mosbrugger, A. ; Moulai, M. ; Mousadi, D. ; Moyaux, E. ; Mukherjee, T. ; Naab, R.DESY* ; Nakos, M. ; Naumann, U. ; Necker, J.DESY* ; Neste, L. ; Neumann, M. ; Niederhausen, H. ; Nisa, M. U. ; Noda, K. ; Noell, A. ; Novikov, A. ; Pollmann, A. O. ; O'Dell, V. ; Olivas, A. ; Orsoe, R. ; Osborn, J. ; O'Sullivan, E. ; Palusova, V. ; Pandya, H. ; Parenti, A. ; Park, N. ; Parrish, V. ; Paudel, E. N. ; Paul, L. ; de los Heros, C. P. ; Pernice, T. ; Peterson, J. ; Plum, M. ; Pontén, A. ; Poojyam, V. ; Popovych, Y. ; Rodriguez, M. P. ; Pries, B. ; Procter-Murphy, R. ; Przybylski, G. T. ; Pyras, L. ; Raab, C. ; Rack-Helleis, J. ; Rad, N.Extern*DESY* ; Ravn, M. ; Rawlins, K. ; Rechav, Z. ; Rehman, A. ; Reistroffer, I. ; Resconi, E. ; Reusch, S. ; Rho, C. D. ; Rhode, W. ; Ricca, L. ; Riedel, B. ; Rifaie, A. ; Roberts, E. J. ; Robertson, S. ; Rongen, M. ; Rosted, A. ; Rott, C. ; Ruhe, T. ; Ruohan, L. ; Ryckbosch, D. ; Saffer, J. ; Salazar-Gallegos, D. ; Sampathkumar, P. ; Sandrock, A. ; Sanger-Johnson, G. ; Santander, M. ; Sarkar, S. ; Savelberg, J. ; Scarnera, M. ; Schaile, P. ; Schaufel, M. ; Schieler, H. ; Schindler, S. ; Schlickmann, L. ; Schlüter, B. ; Schlüter, F. ; Schmeisser, N. ; Schmidt, T. ; Schröder, F. G. ; Schumacher, L. ; Schwirn, S. ; Sclafani, S. ; Seckel, D. ; Seen, L. ; Seikh, M. ; Seunarine, S. ; Sevle Myhr, P. A. ; Shah, R. ; Shefali, S. ; Shimizu, N. ; Skrzypek, B. ; Snihur, R. ; Soedingrekso, J. ; Søgaard, A. ; Soldin, D. ; Soldin, P. ; Sommani, G. ; Spannfellner, C. ; Spiczak, G. M. ; Spiering, C.DESY* ; Stachurska, J. ; Stamatikos, M. ; Stanev, T. ; Stezelberger, T. ; Stürwald, T. ; Stuttard, T. ; Sullivan, G. W. ; Taboada, I. ; Ter-Antonyan, S. ; Terliuk, A. ; Thakuri, A. ; Thiesmeyer, M. ; Thompson, W. G. ; Thwaites, J. ; Tilav, S. ; Tollefson, K. ; Toscano, S. ; Tosi, D. ; Trettin, A. ; Upadhyay, A. K. ; Upshaw, K. ; Vaidyanathan, A. ; Valtonen-Mattila, N. ; Valverde, J. ; Vandenbroucke, J. ; Van Eeden, T. ; van Eijndhoven, N. ; Van Rootselaar, L. ; van Santen, J. ; Vara, J. ; Varsi, F. ; Venugopal, M. ; Vereecken, M. ; Vergara Carrasco, S. ; Verpoest, S. ; Veske, D. ; Vijai, A. ; Villarreal, J. ; Walck, C. ; Wang, A. ; Warrick, E. H. S. ; Weaver, C. ; Weigel, P. ; Weindl, A. ; Weldert, J. ; Wen, A. Y. ; Wendt, C. ; Werthebach, J. ; Weyrauch, M. ; Whitehorn, N. ; Wiebusch, C. H. ; Williams, D. R. ; Witthaus, L. ; Wolf, M. ; Wrede, G. ; Xu, X. W. ; Yanez, J. P. ; Yao, Y. ; Yildizci, E. ; Yoshida, S. ; Young, R. ; Yu, F. ; Yu, S. ; Yuan, T. ; Zegarelli, A. ; Zhang, S. ; Zhang, Z. ; Zhelnin, P. ; Zilberman, P. ; IceCube Collaboration (Collaboration author)DESY*

2025

This record in other databases:

Report No.: arXiv:2507.07275

Abstract: Despite extensive efforts, discovery of high-energy astrophysical neutrino sources remains elusive. We present an event-level simultaneous maximum likelihood analysis of tracks and cascades using IceCube data collected from 2008 April 6 to 2022 May 23 to search the whole sky for neutrino sources, and using a source catalog, for coincidence of neutrino emission with gamma-ray emission. This is the first time a simultaneous fit of different detection channels is used to conduct a time-integrated all-sky scan with IceCube. Combining all-sky tracks, with superior pointing power and sensitivity in the northern sky, with all-sky cascades, with good energy resolution and sensitivity in the southern sky, we have developed the most sensitive point-source search to date by IceCube that targets the entire sky. The most significant point in the northern sky aligns with NGC 1068, a Seyfert II galaxy, which, from the catalog search, shows a 3.5σ excess over background after accounting for trials. The most significant point in the southern sky does not align with any source in the catalog and is not significant after accounting for trials. A search for the single most significant Gaussian flare at the locations of NGC 1068, PKS 1424+240, and the southern highest-significance point shows results consistent with expectations for steady emission. Notably, this is the first time that a flare shorter than four years has been excluded as being responsible for NGC 1068’s emergence as a neutrino source. Our results show that combining tracks and cascades when conducting neutrino source searches improves sensitivity and can lead to new discoveries.

Classification: