Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube
We present the first comprehensive search for high-energy neutrino emission from high- and low-mass X-ray binaries conducted by IceCube. Galactic X-ray binaries are long-standing candidates for the source of Galactic hadronic cosmic rays and neutrinos. The compact object in these systems can be the...
Published in: | The Astrophysical Journal Letters |
---|---|
Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | English |
Published: |
Institute of Physics Publ.
2022
|
Subjects: | |
Online Access: | https://bib-pubdb1.desy.de/record/478782 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2022-02761%22 |
id |
ftdesyvdb:oai:bib-pubdb1.desy.de:478782 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
DESY Publication Database (PUBDB) |
op_collection_id |
ftdesyvdb |
language |
English |
topic |
info:eu-repo/classification/ddc/520 X-ray: binary neutrino: detector cosmic radiation: acceleration neutrino: flux neutrino: potential cosmic radiation: interaction galaxy IceCube atmosphere quasar star time dependence sensitivity gas site pole |
spellingShingle |
info:eu-repo/classification/ddc/520 X-ray: binary neutrino: detector cosmic radiation: acceleration neutrino: flux neutrino: potential cosmic radiation: interaction galaxy IceCube atmosphere quasar star time dependence sensitivity gas site pole Abbasi, R. Ackermann, Markus Anderson, T. Fischer, Leander Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Anton, G. Garrappa, Simone Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Argüelles, C. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Ashida, Y. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Axani, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Bai, X. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Balagopal V., A. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Barwick, S. W. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Bastian-Querner, Benjamin Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krupczak, E. Basu, V. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, Neha Navnitkumar Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Adams, J. Baur, S. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Bay, R. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, Wing Yan Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Beatty, J. J. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, Sarah Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Becker, K.-H. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, Richard Nagai, R. Naumann, U. Necker, Jannis David Nguyễn, L. V. Becker Tjus, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Beise, J. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Bellenghi, C. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Benda, S. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, Simeon BenZvi, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Berley, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Aguilar, J. A. Bernardini, E. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Besson, D. Z. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Binder, G. Spiczak, G. M. Spiering, Christian Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, Robert Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Bindig, D. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Blaufuss, E. Trettin, Alexander Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Blot, Summer Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. Santen, Jakob van Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Boddenberg, M. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Bontempo, F. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Borowka, J. Zhang, Z. Zhelnin, P. IceCube Collaboration Böser, S. Ahlers, M. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, Federica Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, Jannes Browne, S. Burgman, A. Ahrens, M. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Alameddine, J. M. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. Alves, A. A. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. López, D. Delgado Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. Amin, N. M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Andeen, K. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube |
topic_facet |
info:eu-repo/classification/ddc/520 X-ray: binary neutrino: detector cosmic radiation: acceleration neutrino: flux neutrino: potential cosmic radiation: interaction galaxy IceCube atmosphere quasar star time dependence sensitivity gas site pole |
description |
We present the first comprehensive search for high-energy neutrino emission from high- and low-mass X-ray binaries conducted by IceCube. Galactic X-ray binaries are long-standing candidates for the source of Galactic hadronic cosmic rays and neutrinos. The compact object in these systems can be the site of cosmic-ray acceleration, and neutrinos can be produced by interactions of cosmic rays with radiation or gas, in the jet of a microquasar, in the stellar wind, or in the atmosphere of the companion star. We study X-ray binaries using 7.5 yr of IceCube data with three separate analyses. In the first, we search for periodic neutrino emission from 55 binaries in the Northern Sky with known orbital periods. In the second, the X-ray light curves of 102 binaries across the entire sky are used as templates to search for time-dependent neutrino emission. Finally, we search for time-integrated emission of neutrinos for a list of 4 notable binaries identified as microquasars. In the absence of a significant excess, we place upper limits on the neutrino flux for each hypothesis and compare our results with theoretical predictions for several binaries. In addition, we evaluate the sensitivity of the next generation neutrino telescope at the South Pole, IceCube-Gen2, and demonstrate its power to identify potential neutrino emission from these binary sources in the Galaxy. |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
Abbasi, R. Ackermann, Markus Anderson, T. Fischer, Leander Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Anton, G. Garrappa, Simone Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Argüelles, C. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Ashida, Y. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Axani, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Bai, X. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Balagopal V., A. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Barwick, S. W. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Bastian-Querner, Benjamin Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krupczak, E. Basu, V. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, Neha Navnitkumar Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Adams, J. Baur, S. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Bay, R. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, Wing Yan Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Beatty, J. J. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, Sarah Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Becker, K.-H. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, Richard Nagai, R. Naumann, U. Necker, Jannis David Nguyễn, L. V. Becker Tjus, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Beise, J. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Bellenghi, C. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Benda, S. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, Simeon BenZvi, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Berley, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Aguilar, J. A. Bernardini, E. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Besson, D. Z. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Binder, G. Spiczak, G. M. Spiering, Christian Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, Robert Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Bindig, D. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Blaufuss, E. Trettin, Alexander Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Blot, Summer Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. Santen, Jakob van Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Boddenberg, M. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Bontempo, F. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Borowka, J. Zhang, Z. Zhelnin, P. IceCube Collaboration Böser, S. Ahlers, M. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, Federica Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, Jannes Browne, S. Burgman, A. Ahrens, M. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Alameddine, J. M. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. Alves, A. A. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. López, D. Delgado Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. Amin, N. M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Andeen, K. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. |
author_facet |
Abbasi, R. Ackermann, Markus Anderson, T. Fischer, Leander Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Anton, G. Garrappa, Simone Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Argüelles, C. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Ashida, Y. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Axani, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Bai, X. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Balagopal V., A. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Barwick, S. W. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Bastian-Querner, Benjamin Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krupczak, E. Basu, V. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, Neha Navnitkumar Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Adams, J. Baur, S. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Bay, R. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, Wing Yan Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Beatty, J. J. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, Sarah Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Becker, K.-H. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, Richard Nagai, R. Naumann, U. Necker, Jannis David Nguyễn, L. V. Becker Tjus, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Beise, J. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Bellenghi, C. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Benda, S. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, Simeon BenZvi, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Berley, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Aguilar, J. A. Bernardini, E. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Besson, D. Z. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Binder, G. Spiczak, G. M. Spiering, Christian Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, Robert Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Bindig, D. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Blaufuss, E. Trettin, Alexander Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Blot, Summer Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. Santen, Jakob van Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Boddenberg, M. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Bontempo, F. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Borowka, J. Zhang, Z. Zhelnin, P. IceCube Collaboration Böser, S. Ahlers, M. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, Federica Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, Jannes Browne, S. Burgman, A. Ahrens, M. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Alameddine, J. M. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. Alves, A. A. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. López, D. Delgado Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. Amin, N. M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Andeen, K. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. |
author_sort |
Abbasi, R. |
title |
Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube |
title_short |
Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube |
title_full |
Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube |
title_fullStr |
Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube |
title_full_unstemmed |
Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube |
title_sort |
search for high-energy neutrino emission from galactic x-ray binaries with icecube |
publisher |
Institute of Physics Publ. |
publishDate |
2022 |
url |
https://bib-pubdb1.desy.de/record/478782 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2022-02761%22 |
op_coverage |
DE |
geographic |
South Pole |
geographic_facet |
South Pole |
genre |
South pole |
genre_facet |
South pole |
op_source |
The astrophysical journal / 2 930, L24 (2022). doi:10.3847/2041-8213/ac67d8 |
op_relation |
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3204/PUBDB-2022-02761 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/arxiv/arXiv:2202.11722 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3847/2041-8213/ac67d8 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2041-8205 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:000797659600001 https://bib-pubdb1.desy.de/record/478782 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2022-02761%22 |
op_rights |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
op_doi |
https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d810.3204/PUBDB-2022-02761 |
container_title |
The Astrophysical Journal Letters |
container_volume |
930 |
container_issue |
2 |
container_start_page |
L24 |
_version_ |
1790608248193155072 |
spelling |
ftdesyvdb:oai:bib-pubdb1.desy.de:478782 2024-02-11T10:08:42+01:00 Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube Abbasi, R. Ackermann, Markus Anderson, T. Fischer, Leander Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Anton, G. Garrappa, Simone Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Argüelles, C. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Ha Minh, M. Hanson, K. Ashida, Y. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Axani, S. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Bai, X. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. J. P. Kang, D. Balagopal V., A. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Barwick, S. W. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Bastian-Querner, Benjamin Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krupczak, E. Basu, V. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, Neha Navnitkumar Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Adams, J. Baur, S. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Bay, R. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, Wing Yan Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. Beatty, J. J. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, Sarah Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Becker, K.-H. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, Richard Nagai, R. Naumann, U. Necker, Jannis David Nguyễn, L. V. Becker Tjus, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Obertacke Pollmann, A. Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O'Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Beise, J. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. Pérez de los Heros, C. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Bellenghi, C. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Benda, S. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, Simeon BenZvi, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Berley, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Aguilar, J. A. Bernardini, E. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Besson, D. Z. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Binder, G. Spiczak, G. M. Spiering, Christian Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, Robert Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Bindig, D. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Blaufuss, E. Trettin, Alexander Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Unland Elorrieta, M. A. Valtonen-Mattila, N. Blot, Summer Vandenbroucke, J. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. Santen, Jakob van Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Boddenberg, M. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Bontempo, F. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Borowka, J. Zhang, Z. Zhelnin, P. IceCube Collaboration Böser, S. Ahlers, M. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, Federica Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, Jannes Browne, S. Burgman, A. Ahrens, M. Burley, R. T. Busse, R. S. Campana, M. A. Carnie-Bronca, E. G. Chen, C. Chen, Z. Chirkin, D. Choi, K. Clark, B. A. Clark, K. Alameddine, J. M. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. Alves, A. A. De Clercq, C. DeLaunay, J. J. López, D. Delgado Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. Amin, N. M. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Andeen, K. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. DE 2022 https://bib-pubdb1.desy.de/record/478782 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2022-02761%22 eng eng Institute of Physics Publ. info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3204/PUBDB-2022-02761 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/arxiv/arXiv:2202.11722 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3847/2041-8213/ac67d8 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2041-8205 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:000797659600001 https://bib-pubdb1.desy.de/record/478782 https://bib-pubdb1.desy.de/search?p=id:%22PUBDB-2022-02761%22 info:eu-repo/semantics/openAccess The astrophysical journal / 2 930, L24 (2022). doi:10.3847/2041-8213/ac67d8 info:eu-repo/classification/ddc/520 X-ray: binary neutrino: detector cosmic radiation: acceleration neutrino: flux neutrino: potential cosmic radiation: interaction galaxy IceCube atmosphere quasar star time dependence sensitivity gas site pole info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2022 ftdesyvdb https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d810.3204/PUBDB-2022-02761 2024-01-15T00:23:52Z We present the first comprehensive search for high-energy neutrino emission from high- and low-mass X-ray binaries conducted by IceCube. Galactic X-ray binaries are long-standing candidates for the source of Galactic hadronic cosmic rays and neutrinos. The compact object in these systems can be the site of cosmic-ray acceleration, and neutrinos can be produced by interactions of cosmic rays with radiation or gas, in the jet of a microquasar, in the stellar wind, or in the atmosphere of the companion star. We study X-ray binaries using 7.5 yr of IceCube data with three separate analyses. In the first, we search for periodic neutrino emission from 55 binaries in the Northern Sky with known orbital periods. In the second, the X-ray light curves of 102 binaries across the entire sky are used as templates to search for time-dependent neutrino emission. Finally, we search for time-integrated emission of neutrinos for a list of 4 notable binaries identified as microquasars. In the absence of a significant excess, we place upper limits on the neutrino flux for each hypothesis and compare our results with theoretical predictions for several binaries. In addition, we evaluate the sensitivity of the next generation neutrino telescope at the South Pole, IceCube-Gen2, and demonstrate its power to identify potential neutrino emission from these binary sources in the Galaxy. Article in Journal/Newspaper South pole DESY Publication Database (PUBDB) South Pole The Astrophysical Journal Letters 930 2 L24 |