학술논문
Multiwavelength follow-up of a rare IceCube neutrino multiplet
Document Type
Working Paper
Author
Aartsen, M. G.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Samarai, I. Al; Altmann, D.; Andeen, K.; Anderson, T.; Ansseau, I.; Anton, G.; Archinger, M.; Argüelles, C.; Auffenberg, J.; Axani, S.; Bai, X.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beatty, J. J.; Tjus, J. Becker; Becker, K. -H.; BenZvi, S.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bernhard, A.; Besson, D. Z.; Binder, G.; Bindig, D.; Blaufuss, E.; Blot, S.; Bohm, C.; Börner, M.; Bos, F.; Bose, D.; Böser, S.; Botner, O.; Braun, J.; Brayeur, L.; Bretz, H. -P.; Bron, S.; Burgman, A.; Carver, T.; Casier, M.; Cheung, E.; Chirkin, D.; Christov, A.; Clark, K.; Classen, L.; Coenders, S.; Collin, G. H.; Conrad, J. M.; Cowen, D. F.; Cross, R.; Day, M.; de, J. P. A. M.; ré; De Clercq, C.; Rosendo, E. del Pino; Dembinski, H.; De Ridder, S.; Desiati, P.; de Vries, K. D.; de Wasseige, G.; de With, M.; DeYoung, T.; di Lorenzo, V.; Dujmovic, H.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eberhardt, B.; Ehrhardt, T.; Eichmann, B.; Eller, P.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fahey, S.; Fazely, A. R.; Feintzeig, J.; Felde, J.; Filimonov, K.; Finley, C.; Flis, S.; Fösig, C. -C.; Franckowiak, A.; Friedman, E.; Fuchs, T.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Ghorbani, K.; Giang, W.; Gladstone, L.; Glauch, T.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Gonzalez, J. G.; Grant, D.; Griffith, Z.; Haack, C.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hansen, E.; Hansmann, T.; Hanson, K.; Hebecker, D.; Heereman, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hignight, J.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Hoshina, K.; Huang, F.; Huber, M.; Hultqvist, K.; In, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Japaridze, G. S.; Jeong, M.; Jero, K.; Jones, B. J. P.; Kang, W.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Katz, U.; Kauer, M.; Keivani, A.; Kelley, J. L.; Kheirandish, A.; Kim, J.; Kim, M.; Kintscher, T.; Kiryluk, J.; Kittler, T.; Klein, S. R.; Kohnen, G.; Koirala, R.; Kolanoski, H.; Konietz, R.; Köpke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krings, K.; Kroll, M.; Krückl, G.; Krüger, C.; Kunnen, J.; Kunwar, S.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Kyriacou, A.; Labare, M.; Lanfranchi, J. L.; Larson, M. J.; Lauber, F.; Lesiak-Bzdak, M.; Leuermann, M.; Lu, L.; Lünemann, J.; Madsen, J.; Maggi, G.; Mahn, K. B. M.; Mancina, S.; Mandelartz, M.; Maruyama, R.; Mase, K.; Maunu, R.; McNally, F.; Meagher, K.; Medici, M.; Meier, M.; Menne, T.; Merino, G.; Meures, T.; Miarecki, S.; Micallef, J.; Momenté, G.; Montaruli, T.; Moulai, M.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Neer, G.; Niederhausen, H.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Pollmann, A. Obertacke; Olivas, A.; O'Murchadha, A.; Palczewski, T.; Pandya, H.; Pankova, D. V.; Peiffer, P.; Penek, Ö.; Pepper, J. A.; Heros, C. Pérez de los; Pieloth, D.; Pinat, E.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Quinnan, M.; Raab, C.; Rädel, L.; Rameez, M.; Rawlins, K.; Reimann, R.; Relethford, B.; Relich, M.; Resconi, E.; Rhode, W.; Richman, M.; Riedel, B.; Robertson, S.; Rongen, M.; Rott, C.; Ruhe, T.; Ryckbosch, D.; Rysewyk, D.; Sabbatini, L.; Herrera, S. E. Sanchez; Sandrock, A.; Sandroos, J.; Sarkar, S.; Satalecka, K.; Schlunder, P.; Schmidt, T.; Schoenen, S.; Schöneberg, S.; Schumacher, L.; Seckel, D.; Seunarine, S.; Soldin, D.; Song, M.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stachurska, J.; Stanev, T.; Stasik, A.; Stettner, J.; Steuer, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stößl, A.; Ström, R.; Strotjohann, N. L.; Sullivan, G. W.; Sutherland, M.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tatar, J.; Tenholt, F.; Ter-Antonyan, S.; Terliuk, A.; Tešić, G.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Tobin, M. N.; Toscano, S.; Tosi, D.; Tselengidou, M.; Tung, C. F.; Turcati, A.; Unger, E.; Usner, M.; Vandenbroucke, J.; van Eijndhoven, N.; Vanheule, S.; van Rossem, M.; van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Vogel, E.; Vraeghe, M.; Walck, C.; Wallace, A.; Wallraff, M.; Wandkowsky, N.; Waza, A.; Weaver, Ch.; Weiss, M. J.; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whelan, B. J.; Wickmann, S.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Wille, L.; Williams, D. R.; Wills, L.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woolsey, E.; Woschnagg, K.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Xu, Y.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zoll, M.; Stanek, K. Z.; Shappee, B. J.; Kochanek, C. S.; Holoien, T. W. -S.; Prieto, J. L.; Fox, D. B.; DeLaunay, J. J.; Turley, C. F.; Barthelmy, S. D.; Lien, A. Y.; Mészáros, P.; Murase, K.; Kocevski, D.; Buehler, R.; Giomi, M.; Racusin, J. L.; Albert, A.; Alfaro, R.; Alvarez, C.; Álvarez, J. D.; Arceo, R.; Arteaga-Velázquez, J. C.; Solares, H. A. Ayala; Barber, A. S.; Becerril, N. Baustista-Elivar A.; Belmont-Moreno, E.; Bernal, A.; Brisbois, C.; Caballero-Mora, K. S.; Capistrán, T.; Carramiñana, A.; Casanova, S.; Castillo, M.; Cotti, U.; de León, S. Coutiño; de la Fuente, E.; De León, C.; Hernandez, R. Diaz; Díaz-Vélez, J. C.; Dingus, B. L.; DuVernois, M. A.; Ellsworth, R. W.; Engel, K.; Fiorino, D. W.; Fraija, N.; García-González, J. A.; Gerhardt, M.; Muñoz, A. González; González, M. M.; Goodman, J. A.; Hampel-Arias, Z.; Harding, J. P.; Hernandez, S.; Hui, C. M.; Hüntemeyer, P.; Iriarte, A.; Jardin-Blicq, A.; Joshi, V.; Kaufmann, S.; Lara, A.; Lauer, R. J.; Lee, W. H.; Lennarz, D.; Vargas, H. León; Linnemann, J. T.; Raya, G. Luis; Luna-García, R.; López-Coto, R.; Malone, K.; Marinelli, S. S.; Martinez, O.; Martinez-Castellanos, I.; Martínez-Castro, J.; Martínez-Huerta, H.; Matthews, J. A.; Miranda-Romagnoli, P.; Moreno, E.; Mostafá, M.; Nellen, L.; Newbold, M.; Nisa, M. U.; Noriega-Papaqui, R.; Pelayo, R.; Pretz, J.; Pérez-Pérez, E. G.; Ren, Z.; Rho, C. D.; Rivière, C.; Rosa-González, D.; Rosenberg, M.; Greus, F. Salesa; Sandoval, A.; Schneider, M.; Schoorlemmer, H.; Sinnis, G.; Smith, A. J.; Springer, R. W.; Surajbali, P.; Tibolla, O.; Tollefson, K.; Torres, I.; Ukwatta, T. N.; Villaseñor, L.; Weisgarber, T.; Wisher, I. G.; Wood, J.; Yapici, T.; Zepeda, A.; Zhou, H.; Arcavi, I.; Hosseinzadeh, G.; Howell, D. A.; Valenti, S.; McCully, C.; Lipunov, V. M.; Gorbovskoy, E. S.; Tiurina, N. V.; Balanutsa, P. V.; Kuznetsov, A. S.; Kornilov, V. G.; Chazov, V.; Budnev, N. M.; Gress, O. A.; Ivanov, K. I.; Tlatov, A. G.; Lopez, R. Rebolo; Serra-Ricart, M.; Evans, P. A.; Kennea, J. A.; Gehrels, N.; Osborne, J. P.; Page, K. L.; Abeysekara, A. U.; Archer, A.; Benbow, W.; Bird, R.; Brantseg, T.; Bugaev, V.; Cardenzana, J. V; Connolly, M. P.; Cui, W.; Falcone, A.; Feng, Q.; Finley, J. P.; Fleischhack, H.; Fortson, L.; Furniss, A.; Griffin, S.; Grube, J.; Hütten, M.; Hervet, O.; Holder, J.; Hughes, G.; Humensky, T. B.; Johnson, C. A.; Kaaret, P.; Kar, P.; Kelley-Hoskins, N.; Kertzman, M.; Krause, M.; Kumar, S.; Lang, M. J.; Lin, T. T. Y.; McArthur, S.; Moriarty, P.; Mukherjee, R.; Nieto, D.; Ong, R. A.; Otte, A. N.; Pohl, M.; Popkow, A.; Pueschel, E.; Quinn, J.; Ragan, K.; Reynolds, P. T.; Richards, G. T.; Roache, E.; Rulten, C.; Sadeh, I.; Santander, M.; Sembroski, G. H.; Staszak, D.; Trépanier, S.; Tyler, J.; Wakely, S. P.; Weinstein, A.; Wilcox, P.; Wilhelm, A.; Williams, D. A.; Zitzer, B.; Bellm, E.; Cano, Z.; Gal-Yam, A.; Kann, D. A.; Ofek, E. O.; Rigault, M.; Soumagnac, M.
Source
A&A 607, A115 (2017)
Subject
Language
Abstract
On February 17 2016, the IceCube real-time neutrino search identified, for the first time, three muon neutrino candidates arriving within 100 s of one another, consistent with coming from the same point in the sky. Such a triplet is expected once every 13.7 years as a random coincidence of background events. However, considering the lifetime of the follow-up program the probability of detecting at least one triplet from atmospheric background is 32%. Follow-up observatories were notified in order to search for an electromagnetic counterpart. Observations were obtained by Swift's X-ray telescope, by ASAS-SN, LCO and MASTER at optical wavelengths, and by VERITAS in the very-high-energy gamma-ray regime. Moreover, the Swift BAT serendipitously observed the location 100 s after the first neutrino was detected, and data from the Fermi LAT and HAWC observatory were analyzed. We present details of the neutrino triplet and the follow-up observations. No likely electromagnetic counterpart was detected, and we discuss the implications of these constraints on candidate neutrino sources such as gamma-ray bursts, core-collapse supernovae and active galactic nucleus flares. This study illustrates the potential of and challenges for future follow-up campaigns.
Comment: 23 pages, 13 figures, accepted by A&A on July 30 2017
Comment: 23 pages, 13 figures, accepted by A&A on July 30 2017