학술논문
Search for Extended Sources of Neutrino Emission in the Galactic Plane with IceCube
Document Type
article
Author
R. Abbasi; M. Ackermann; J. Adams; S. K. Agarwalla; J. A. Aguilar; M. Ahlers; J. M. Alameddine; 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; J. Becker Tjus; J. Beise; C. Bellenghi; C. Benning; S. BenZvi; D. Berley; E. Bernardini; D. Z. Besson; E. Blaufuss; S. Blot; F. Bontempo; J. Y. Book; C. Boscolo Meneguolo; S. Böser; O. Botner; J. Böttcher; E. Bourbeau; J. Braun; B. Brinson; J. Brostean-Kaiser; R. T. Burley; R. S. Busse; D. Butterfield; M. A. Campana; K. Carloni; E. G. Carnie-Bronca; S. Chattopadhyay; N. Chau; C. Chen; Z. Chen; D. Chirkin; S. Choi; B. A. Clark; L. Classen; A. Coleman; G. H. Collin; A. Connolly; J. M. Conrad; P. Coppin; P. Correa; D. F. Cowen; P. Dave; C. De Clercq; J. J. DeLaunay; D. Delgado; S. Deng; K. Deoskar; A. Desai; P. Desiati; K. D. de Vries; G. de Wasseige; T. DeYoung; A. Diaz; J. C. Díaz-Vélez; M. Dittmer; A. Domi; H. Dujmovic; M. A. DuVernois; T. Ehrhardt; P. Eller; E. Ellinger; S. El Mentawi; D. Elsässer; R. Engel; H. Erpenbeck; J. Evans; P. A. Evenson; K. L. Fan; K. Fang; K. Farrag; A. R. Fazely; A. Fedynitch; N. Feigl; S. Fiedlschuster; C. Finley; L. Fischer; D. Fox; A. Franckowiak; A. Fritz; P. Fürst; J. Gallagher; E. Ganster; A. Garcia; L. Gerhardt; A. Ghadimi; C. Glaser; T. Glauch; T. Glüsenkamp; N. Goehlke; J. G. Gonzalez; S. Goswami; D. Grant; S. J. Gray; O. Gries; S. Griffin; S. Griswold; K. M. Groth; 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; N. Heyer; S. Hickford; A. Hidvegi; C. Hill; G. C. Hill; K. D. Hoffman; S. Hori; K. Hoshina; W. Hou; T. Huber; K. Hultqvist; M. Hünnefeld; R. Hussain; K. Hymon; S. In; A. Ishihara; M. Jacquart; O. Janik; 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. Khatee Zathul; A. Kheirandish; 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; J. Krishnamoorthi; K. Kruiswijk; E. Krupczak; A. Kumar; E. Kun; N. Kurahashi; N. Lad; C. Lagunas Gualda; M. Lamoureux; M. J. Larson; S. Latseva; 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; W. Luszczak; Y. Lyu; J. Madsen; K. B. M. Mahn; Y. Makino; E. Manao; 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; Y. Merckx; L. Merten; J. Micallef; J. Mitchell; T. Montaruli; R. W. Moore; Y. Morii; R. Morse; M. Moulai; T. Mukherjee; R. Naab; R. Nagai; M. Nakos; U. Naumann; J. Necker; A. Negi; M. Neumann; H. Niederhausen; M. U. Nisa; A. Noell; A. Novikov; S. C. Nowicki; A. Obertacke Pollmann; V. O’Dell; M. Oehler; B. Oeyen; A. Olivas; R. Orsoe; J. Osborn; E. O’Sullivan; H. Pandya; N. Park; G. K. Parker; E. N. Paudel; L. Paul; C. Pérez de los Heros; J. Peterson; S. Philippen; A. Pizzuto; M. Plum; A. Pontén; Y. Popovych; M. Prado Rodriguez; B. Pries; R. Procter-Murphy; G. T. Przybylski; C. Raab; J. Rack-Helleis; K. Rawlins; Z. Rechav; A. Rehman; P. Reichherzer; G. Renzi; E. Resconi; S. Reusch; W. Rhode; B. Riedel; A. Rifaie; E. J. Roberts; S. Robertson; S. Rodan; G. Roellinghoff; M. Rongen; C. Rott; T. Ruhe; L. Ruohan; D. Ryckbosch; D. Rysewyk; 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; L. Schlickmann; B. Schlüter; F. Schlüter; N. Schmeisser; T. Schmidt; J. Schneider; F. G. Schröder; L. Schumacher; G. Schwefer; S. Sclafani; D. Seckel; M. Seikh; S. Seunarine; R. Shah; A. Sharma; S. Shefali; N. Shimizu; M. Silva; B. Skrzypek; B. Smithers; R. Snihur; J. Soedingrekso; A. Søgaard; D. Soldin; P. Soldin; G. Sommani; C. Spannfellner; G. M. Spiczak; C. Spiering; M. Stamatikos; T. Stanev; T. Stezelberger; T. Stürwald; T. Stuttard; G. W. Sullivan; I. Taboada; S. Ter-Antonyan; M. Thiesmeyer; 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; A. K. Upadhyay; K. Upshaw; N. Valtonen-Mattila; J. Vandenbroucke; N. van Eijndhoven; D. Vannerom; J. van Santen; J. Vara; J. Veitch-Michaelis; M. Venugopal; M. Vereecken; S. Verpoest; D. Veske; A. Vijai; C. Walck; C. Weaver; P. Weigel; A. Weindl; J. Weldert; C. Wendt; J. Werthebach; M. Weyrauch; N. Whitehorn; C. H. Wiebusch; N. Willey; D. R. Williams; A. Wolf; M. Wolf; G. Wrede; X. W. Xu; J. P. Yanez; E. Yildizci; S. Yoshida; R. Young; F. Yu; S. Yu; T. Yuan; Z. Zhang; P. Zhelnin; M. Zimmerman; IceCube Collaboration
Source
The Astrophysical Journal, Vol 956, Iss 1, p 20 (2023)
Subject
Language
English
ISSN
1538-4357
Abstract
The Galactic plane, harboring a diffuse neutrino flux, is a particularly interesting target in which to study potential cosmic-ray acceleration sites. Recent gamma-ray observations by HAWC and LHAASO have presented evidence for multiple Galactic sources that exhibit a spatially extended morphology and have energy spectra continuing beyond 100 TeV. A fraction of such emission could be produced by interactions of accelerated hadronic cosmic rays, resulting in an excess of high-energy neutrinos clustered near these regions. Using 10 years of IceCube data comprising track-like events that originate from charged-current muon neutrino interactions, we perform a dedicated search for extended neutrino sources in the Galaxy. We find no evidence for time-integrated neutrino emission from the potential extended sources studied in the Galactic plane. The most significant location, at 2.6 σ post-trials, is a 1.°7 sized region coincident with the unidentified TeV gamma-ray source 3HWC J1951+266. We provide strong constraints on hadronic emission from several regions in the galaxy.