Limits on Neutrino Emission from GRB 221009A from MeV to PeV Using the IceCube Neutrino Observatory

被引:29
作者
Abbasi, R. [1 ]
Ackermann, M. [2 ]
Adams, J. [3 ]
Agarwalla., S. K. [4 ,5 ,71 ]
Aggarwal., N. [6 ]
Aguilar, J. A. [7 ]
Ahlers, M. [8 ]
Alameddine, J. M. [9 ]
Amin, N. M. [10 ,11 ]
Andeen, K. [12 ]
Anton, G. [13 ]
Argueelles, C. [14 ,15 ]
Ashida, Y. [4 ,5 ]
Athanasiadou, S. [2 ]
Axani, S. N. [10 ,11 ]
Bai, X. [16 ]
Balagopal, A., V [4 ,5 ]
Baricevic, M. [4 ,5 ]
Barwick, S. W. [17 ]
Basu, V. [4 ,5 ]
Bay, R. [18 ]
Beatty, J. J. [19 ,20 ,21 ]
Becker, K. -H. [22 ]
Tjus, J. Becker [23 ,72 ]
Beise, J. [24 ]
Bellenghi, C. [25 ]
BenZvi, S. [26 ]
Berley, D. [27 ]
Bernardini, E. [28 ]
Besson, D. Z. [29 ]
Binder, G. [18 ,30 ]
Bindig, D. [22 ]
Blaufuss, E. [27 ]
Blot, S. [2 ]
Bontempo, F. [31 ]
Book, J. Y. [14 ,15 ]
Borowka, J. [32 ]
Meneguolo, C. Boscolo [28 ]
Boeser, S. [33 ]
Botner, O. [24 ]
Boettcher, J. [32 ]
Bourbeau, E. [8 ]
Braun, J. [4 ,5 ]
Brinson, B. [34 ,35 ]
Brostean-Kaiser, J. [2 ]
Burley, R. T. [36 ]
Busse, R. S. [37 ]
Campana, M. A. [38 ]
Carloni, K. [14 ,15 ]
Carnie-Bronca, E. G. [36 ]
机构
[1] Loyola Univ Chicago, Dept Phys, Chicago, IL 60660 USA
[2] Deutsch Elektronen Synchrotron DESY, Platanenallee 6, D-15738 Zeuthen, Germany
[3] Univ Canterbury, Dept Phys & Astron, Private Bag 4800, Christchurch, New Zealand
[4] Univ Wisconsin, Dept Phys, 1150 Univ Ave, Madison, WI 53706 USA
[5] Univ Wisconsin, Wisconsin IceCube Particle Astrophys Ctr, 1150 Univ Ave, Madison, WI 53706 USA
[6] Univ Alberta, Dept Phys, Edmonton, AB T6G 2E1, Canada
[7] Univ Libre Bruxelles, Fac Sci, CP230, B-1050 Brussels, Belgium
[8] Univ Copenhagen, Niels Bohr Inst, DK-2100 Copenhagen, Denmark
[9] TU Dortmund Univ, Dept Phys, D-44221 Dortmund, Germany
[10] Univ Delaware, Bartol Res Inst, Newark, DE 19716 USA
[11] Univ Delaware, Dept Phys & Astron, Newark, DE 19716 USA
[12] Marquette Univ, Dept Phys, Milwaukee, WI 53201 USA
[13] Friedrich Alexander Univ Erlangen Nurnberg, Erlangen Ctr Astroparticle Phys, D-91058 Erlangen, Germany
[14] Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA
[15] Harvard Univ, Lab Particle Phys & Cosmol, Cambridge, MA 02138 USA
[16] South Dakota Sch Mines & Technol, Dept Phys, Rapid City, SD 57701 USA
[17] Univ Calif Irvine, Dept Phys & Astron, Irvine, CA 92697 USA
[18] Univ Calif Berkeley, Dept Phys, Berkeley, CA 94720 USA
[19] Ohio State Univ, Dept Astron, 174 W 18Th Ave, Columbus, OH 43210 USA
[20] Ohio State Univ, Dept Phys, Columbus, OH 43210 USA
[21] Ohio State Univ, Ctr Cosmol & Astroparticle Phys, Columbus, OH 43210 USA
[22] Univ Wuppertal, Dept Phys, D-42119 Wuppertal, Germany
[23] Ruhr Univ Bochum, Fak Phys & Astron, D-44780 Bochum, Germany
[24] Uppsala Univ, Dept Phys & Astron, Box 516, SE-75120 Uppsala, Sweden
[25] Tech Univ Munich, Phys Dept, D-85748 Garching, Germany
[26] Univ Rochester, Dept Phys & Astron, Rochester, NY 14627 USA
[27] Univ Maryland, Dept Phys, College Pk, MD 20742 USA
[28] Univ Padua, Dipartimento Fis & Astron Galileo Galilei, I-35122 Padua, PD, Italy
[29] Univ Kansas, Dept Phys & Astron, Lawrence, KS 66045 USA
[30] Lawrence Berkeley Natl Lab, Berkeley, CA 94720 USA
[31] Karlsruhe Inst Technol, Inst Astroparticle Phys, D-76021 Karlsruhe, Germany
[32] Rhein Westfal TH Aachen, Phys Inst 3, D-52056 Aachen, Germany
[33] Johannes Gutenberg Univ Mainz, Inst Phys, Staudinger Weg 7, D-55099 Mainz, Germany
[34] Georgia Inst Technol, Sch Phys, Atlanta, GA 30332 USA
[35] Georgia Inst Technol, Ctr Relativist Astrophys, Atlanta, GA 30332 USA
[36] Univ Adelaide, Dept Phys, Adelaide, SA 5005, Australia
[37] Westfalische Wilhelms Univ Munster, Inst Kernphys, D-48149 Munster, Germany
[38] Drexel Univ, Dept Phys, 3141 Chestnut St, Philadelphia, PA 19104 USA
[39] SUNY Stony Brook, Dept Phys & Astron, Stony Brook, NY 11794 USA
[40] Sungkyunkwan Univ, Dept Phys, Suwon 16419, South Korea
[41] Michigan State Univ, Dept Phys & Astron, E Lansing, MI 48824 USA
[42] MIT, Dept Phys, Cambridge, MA 02139 USA
[43] VUB, Dienst ELEM, B-1050 Brussels, Belgium
[44] Columbia Univ, Columbia Astrophys & Nevis Labs, New York, NY 10027 USA
[45] Penn State Univ, Dept Astron & Astrophys, 525 Davey Lab, University Pk, PA 16802 USA
[46] Penn State Univ, Dept Phys, 104 Davey Lab, University Pk, PA 16802 USA
[47] Univ Alabama, Dept Phys & Astron, Tuscaloosa, AL 35487 USA
[48] Stockholm Univ, Oskar Klein Ctr, SE-10691 Stockholm, Sweden
[49] Stockholm Univ, Dept Phys, SE-10691 Stockholm, Sweden
[50] Catholic Univ Louvain, Ctr Cosmol Particle Phys & Phenomenol CP3, Louvain La Neuve, Belgium
基金
瑞典研究理事会; 加拿大自然科学与工程研究理事会; 美国国家科学基金会; 新加坡国家研究基金会; 澳大利亚研究理事会; 瑞士国家科学基金会; 加拿大创新基金会;
关键词
GAMMA-RAY BURSTS; HIGH-ENERGY NEUTRINOS; INTERNAL SHOCKS; COSMIC-RAY; MONTE-CARLO; SEARCH; COINCIDENT; ACCELERATION; CONSTRAINTS; MODELS;
D O I
10.3847/2041-8213/acc077
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Gamma-ray bursts (GRBs) have long been considered a possible source of high-energy neutrinos. While no correlations have yet been detected between high-energy neutrinos and GRBs, the recent observation of GRB 221009A-the brightest GRB observed by Fermi-GBM to date and the first one to be observed above an energy of 10 TeV-provides a unique opportunity to test for hadronic emission. In this paper, we leverage the wide energy range of the IceCube Neutrino Observatory to search for neutrinos from GRB 221009A. We find no significant deviation from background expectation across event samples ranging from MeV to PeV energies, placing stringent upper limits on the neutrino emission from this source.
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Bohm, C. ;
Borner, M. ;
Bos, F. ;
Bose, D. ;
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