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天体物理学

arXiv:astro-ph/0510336 (astro-ph)
[提交于 2005年10月12日 ]

标题: 使用AMANDA-II探测GRB030329的轻子特征

标题: Probing for Leptonic Signatures from GRB030329 with AMANDA-II

Authors:Michael Stamatikos (for the IceCube Collaboration), Jenny Kurtzweil, Melanie J. Clarke
摘要: 伽马射线暴(GRBs)的高能(TeV-PeV)中微子的发现将通过确认相对论喷流中的强子加速来揭示其固有的微观物理特性;并可能揭示最高能量宇宙射线的加速机制。 我们描述了一种分析方法,该方法基于将火球现象学与地面和卫星对GRB030329的观测结果进行对比,并触发了高能瞬变探测器(HETE-II)。与以往的弥漫性搜索不同,模型1和模型2所预期的离散μ中微子能量谱,分别基于各向同性和定向发射几何形状,直接由火球描述的瞬时γ射线光子能量谱推导而来,其谱拟合参数由Band函数表征,并且光谱观测到的红移基于相关的光学暂现(OT)余辉。 为了比较,我们还考虑了一个基于平均爆发参数和各向同性发射的模型(3)。 严格的时空约束(基于电磁观测),结合单一且稳健的选择标准(优化用于发现),已经利用南极μ中微子和中微子探测阵列(AMANDA-II)存档数据实现了几乎无背景的搜索,并且信号损失最小。 我们的初步结果显示,模型1在约2 PeV处的μ中微子有效面积峰值约为80平方米,上限流量为~0.150 GeV/cm²/s,与零信号检测一致。 IceCube的预测,作为AMANDA的千吨级继任者,与文献中发现的结果进行了比较。 讨论了相关搜索的影响。
摘要: The discovery of high-energy (TeV-PeV) neutrinos from gamma-ray bursts (GRBs) would shed light on their intrinsic microphysics by confirming hadronic acceleration in the relativistic jet; possibly revealing an acceleration mechanism for the highest energy cosmic rays. We describe an analysis featuring three models based upon confronting the fireball phenomenology with ground-based and satellite observations of GRB030329, which triggered the High Energy Transient Explorer (HETE-II). Contrary to previous diffuse searches, the expected discrete muon neutrino energy spectra for models 1 and 2, based upon an isotropic and beamed emission geometry, respectively, are directly derived from the fireball description of the prompt gamma-ray photon energy spectrum, whose spectral fit parameters are characterized by the Band function, and the spectroscopically observed redshift, based upon the associated optical transient (OT) afterglow. For comparison, we also consider a model (3) based upon averaged burst parameters and isotropic emission. Strict spatial and temporal constraints (based upon electromagnetic observations), in conjunction with a single, robust selection criterion (optimized for discovery) have been leveraged to realize a nearly background-free search, with nominal signal loss, using archived data from the Antarctic Muon and Neutrino Detector Array (AMANDA-II). Our preliminary results are consistent with a null signal detection, with a peak muon neutrino effective area of ~80 m^2 at ~2 PeV and a flux upper limit of ~0.150 GeV/cm^2/s for model 1. Predictions for IceCube, AMANDA's kilometer scale successor, are compared with those found in the literature. Implications for correlative searches are discussed
评论: 8页,3个图;将于2005年8月发表于印度浦那第29届国际宇宙射线大会 proceedings 中。
主题: 天体物理学 (astro-ph)
引用方式: arXiv:astro-ph/0510336
  (或者 arXiv:astro-ph/0510336v1 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.astro-ph/0510336
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Michael Stamatikos [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2005 年 10 月 12 日 05:21:13 UTC (835 KB)
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