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...

Full description

Bibliographic Details
Published in:The Astrophysical Journal Letters
Main Authors: Abbasi, R., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Alameddine, J. M., Alves, A. A., Amin, N. M., Andeen, K., Anderson, T., Anton, G., Argüelles, C., Ashida, Y., Axani, S., Bai, X., V., A. Balagopal, Barwick, S. W., Bastian, B., Basu, V., Baur, S., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K. -H., Tjus, J. Becker, Beise, J., Bellenghi, C., Benda, S., BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Boddenberg, M., Bontempo, F., Borowka, J., Böser, S., Botner, O., Böttcher, J., Bourbeau, E., Bradascio, F., Braun, J., Brinson, B., Bron, S., Brostean-Kaiser, J., Browne, S., Burgman, A., 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., Classen, L., Coleman, A., Collin, G. H., Conrad, J. M., Coppin, P., Correa, P., Cowen, D. F., Cross, R., Dappen, C., Dave, P., 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., DeYoung, T., Diaz, A., Díaz-Vélez, J. C., Dittmer, M., Dujmovic, H., Dunkman, M., DuVernois, M. A., Ehrhardt, T., Eller, P., Engel, R., Erpenbeck, H., Evans, J., Evenson, P. A., Fan, K. L., Fazely, A. R., Fedynitch, A., Feigl, N., Fiedlschuster, S., Fienberg, A. T., Finley, C., Fischer, L., Fox, D., Franckowiak, A., Friedman, E., Fritz, A., Fürst, P., Gaisser, T. K., Gallagher, J., Ganster, E., Garcia, A., Garrappa, S., Gerhardt, L., Ghadimi, A., Glaser, C., Glauch, T., Glüsenkamp, T., Gonzalez, J. G., Goswami, S., Grant, D., Grégoire, T., Griswold, S., Günther, C., Gutjahr, P., Haack, C., Hallgren, A., Halliday, R., Halve, L., Halzen, F., Minh, M. Ha, Hanson, K., Hardin, J., Harnisch, A. A., Haungs, A., Hebecker, D., Helbing, K., Henningsen, F., Hettinger, E. C., Hickford, S., Hignight, J., Hill, C., Hill, G. C., Hoffman, K. D., Hoffmann, R., Hoshina, K., Huang, F., Huber, M., Huber, T., Hultqvist, K., Hünnefeld, M., Hussain, R., Hymon, K., In, S., Iovine, N., Ishihara, A., Jansson, M., Japaridze, G. S., Jeong, M., Jin, M., Jones, B. P., Kang, D., Kang, W., Kang, X., Kappes, A., Kappesser, D., Kardum, L., Karg, T., Karl, M., Karle, A., Katz, U., Kauer, M., Kellermann, M., Kelley, J. L., Kheirandish, A., Kin, K., Kintscher, T., Kiryluk, J., Klein, S. R., Kochocki, A., Koirala, R., Kolanoski, H., Kontrimas, T., Köpke, L., Kopper, C., Kopper, S., Koskinen, D. J., Koundal, P., Kovacevich, M., Kowalski, M., Kozynets, T., Krupczak, E., Kun, E., Kurahashi, N., Lad, N., Gualda, C. Lagunas, Lanfranchi, J. L., Larson, M. J., Lauber, F., Lazar, J. P., Lee, J. W., Leonard, K., Leszczyńska, A., Li, Y., Lincetto, M., Liu, Q. R., Liubarska, M., Lohfink, E., Mariscal, C. Lozano, Lu, L., Lucarelli, F., Ludwig, A., Luszczak, W., Lyu, Y., Ma, W. Y., Madsen, J., Mahn, K. M., Makino, Y., Mancina, S., Mariş, I. C., Martinez-Soler, I., Maruyama, R., McCarthy, S., McElroy, T., McNally, F., Mead, J. V., Meagher, K., Mechbal, S., Medina, A., Meier, M., Meighen-Berger, S., Micallef, J., Mockler, D., Montaruli, T., Moore, R. W., Morse, R., Moulai, M., Naab, R., Nagai, R., Naumann, U., Necker, J., Nguyễn, L. V., Niederhausen, H., Nisa, M. U., Nowicki, S. C., Pollmann, A. Obertacke, Oehler, M., Oeyen, B., Olivas, A., O’Sullivan, E., Pandya, H., Pankova, D. V., Park, N., Parker, G. K., Paudel, E. N., Paul, L., de los Heros, C. Pérez, Peters, L., Peterson, J., Philippen, S., Pieper, S., Pittermann, M., Pizzuto, A., Plum, M., Popovych, Y., Porcelli, A., Rodriguez, M. Prado, Pries, B., Przybylski, G. T., Raab, C., Rack-Helleis, J., Raissi, A., Rameez, M., Rawlins, K., Rea, I. C., Rechav, Z., Rehman, A., Reichherzer, P., Reimann, R., Renzi, G., Resconi, E., Reusch, S., Rhode, W., Richman, M., Riedel, B., Roberts, E. J., Robertson, S., Roellinghoff, G., Rongen, M., Rott, C., Ruhe, T., Ryckbosch, D., Cantu, D. Rysewyk, Safa, I., Saffer, J., Herrera, S. Sanchez, Sandrock, A., Santander, M., Sarkar, S., Satalecka, K., Schaufel, M., Schieler, H., Schindler, S., Schmidt, T., Schneider, A., Schneider, J., Schröder, F. G., Schumacher, L., Schwefer, G., Sclafani, S., Seckel, D., Seunarine, S., Sharma, A., Shefali, S., Shimizu, N., Silva, M., Skrzypek, B., Smithers, B., Snihur, R., Soedingrekso, J., Soldin, D., Spannfellner, C., Spiczak, G. M., Spiering, C., Stachurska, J., Stamatikos, M., Stanev, T., Stein, R., Stettner, J., Stezelberger, T., Stürwald, T., Stuttard, T., Sullivan, G. W., Taboada, I., Ter-Antonyan, S., Thwaites, J., Tilav, S., Tischbein, F., Tollefson, K., Tönnis, C., Toscano, S., Tosi, D., Trettin, A., Tselengidou, M., Tung, C. F., Turcati, A., Turcotte, R., Turley, C. F., Twagirayezu, J. P., Ty, B., Elorrieta, M. Unland, Valtonen-Mattila, N., Vandenbroucke, J., Eijndhoven, N. van, Vannerom, D., Santen, J. van, Veitch-Michaelis, J., Verpoest, S., Walck, C., Wang, W., Watson, T. B., Weaver, C., Weigel, P., Weindl, A., Weiss, M. J., Weldert, J., Wendt, C., Werthebach, J., Weyrauch, M., Whitehorn, N., Wiebusch, C. H., Willey, N., Williams, D. R., Wolf, M., Wrede, G., Wulff, J., Xu, X. W., Yanez, J. P., Yildizci, E., Yoshida, S., Yu, S., Yuan, T., Zhang, Z., Zhelnin, P.
Language:unknown
Published: 2023
Subjects:
Online Access:http://www.osti.gov/servlets/purl/1881467
https://www.osti.gov/biblio/1881467
https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8
id ftosti:oai:osti.gov:1881467
record_format openpolar
institution Open Polar
collection SciTec Connect (Office of Scientific and Technical Information - OSTI, U.S. Department of Energy)
op_collection_id ftosti
language unknown
topic 79 ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS
spellingShingle 79 ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS
Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alameddine, J. M.
Alves, A. A.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Anton, G.
Argüelles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
V., A. Balagopal
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Tjus, J. Becker
Beise, J.
Bellenghi, C.
Benda, S.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Boddenberg, M.
Bontempo, F.
Borowka, J.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bradascio, F.
Braun, J.
Brinson, B.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
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.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dappen, C.
Dave, P.
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.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griswold, S.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Minh, M. Ha
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Haungs, A.
Hebecker, D.
Helbing, K.
Henningsen, F.
Hettinger, E. C.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. P.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, M.
Kozynets, T.
Krupczak, E.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Gualda, C. Lagunas
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Mariscal, C. Lozano
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
McCarthy, S.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Nguyễn, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. Obertacke
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
O’Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
de los Heros, C. Pérez
Peters, L.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pittermann, M.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. Prado
Pries, B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Reimann, R.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Cantu, D. Rysewyk
Safa, I.
Saffer, J.
Herrera, S. Sanchez
Sandrock, A.
Santander, M.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Spannfellner, C.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stettner, J.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tischbein, F.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Elorrieta, M. Unland
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
Eijndhoven, N. van
Vannerom, D.
Santen, J. van
Veitch-Michaelis, J.
Verpoest, S.
Walck, C.
Wang, W.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Williams, D. R.
Wolf, M.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube
topic_facet 79 ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS
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.
author Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alameddine, J. M.
Alves, A. A.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Anton, G.
Argüelles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
V., A. Balagopal
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Tjus, J. Becker
Beise, J.
Bellenghi, C.
Benda, S.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Boddenberg, M.
Bontempo, F.
Borowka, J.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bradascio, F.
Braun, J.
Brinson, B.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
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.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dappen, C.
Dave, P.
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.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griswold, S.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Minh, M. Ha
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Haungs, A.
Hebecker, D.
Helbing, K.
Henningsen, F.
Hettinger, E. C.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. P.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, M.
Kozynets, T.
Krupczak, E.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Gualda, C. Lagunas
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Mariscal, C. Lozano
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
McCarthy, S.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Nguyễn, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. Obertacke
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
O’Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
de los Heros, C. Pérez
Peters, L.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pittermann, M.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. Prado
Pries, B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Reimann, R.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Cantu, D. Rysewyk
Safa, I.
Saffer, J.
Herrera, S. Sanchez
Sandrock, A.
Santander, M.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Spannfellner, C.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stettner, J.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tischbein, F.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Elorrieta, M. Unland
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
Eijndhoven, N. van
Vannerom, D.
Santen, J. van
Veitch-Michaelis, J.
Verpoest, S.
Walck, C.
Wang, W.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Williams, D. R.
Wolf, M.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
author_facet Abbasi, R.
Ackermann, M.
Adams, J.
Aguilar, J. A.
Ahlers, M.
Ahrens, M.
Alameddine, J. M.
Alves, A. A.
Amin, N. M.
Andeen, K.
Anderson, T.
Anton, G.
Argüelles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
V., A. Balagopal
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Tjus, J. Becker
Beise, J.
Bellenghi, C.
Benda, S.
BenZvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Boddenberg, M.
Bontempo, F.
Borowka, J.
Böser, S.
Botner, O.
Böttcher, J.
Bourbeau, E.
Bradascio, F.
Braun, J.
Brinson, B.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
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.
Classen, L.
Coleman, A.
Collin, G. H.
Conrad, J. M.
Coppin, P.
Correa, P.
Cowen, D. F.
Cross, R.
Dappen, C.
Dave, P.
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.
DeYoung, T.
Diaz, A.
Díaz-Vélez, J. C.
Dittmer, M.
Dujmovic, H.
Dunkman, M.
DuVernois, M. A.
Ehrhardt, T.
Eller, P.
Engel, R.
Erpenbeck, H.
Evans, J.
Evenson, P. A.
Fan, K. L.
Fazely, A. R.
Fedynitch, A.
Feigl, N.
Fiedlschuster, S.
Fienberg, A. T.
Finley, C.
Fischer, L.
Fox, D.
Franckowiak, A.
Friedman, E.
Fritz, A.
Fürst, P.
Gaisser, T. K.
Gallagher, J.
Ganster, E.
Garcia, A.
Garrappa, S.
Gerhardt, L.
Ghadimi, A.
Glaser, C.
Glauch, T.
Glüsenkamp, T.
Gonzalez, J. G.
Goswami, S.
Grant, D.
Grégoire, T.
Griswold, S.
Günther, C.
Gutjahr, P.
Haack, C.
Hallgren, A.
Halliday, R.
Halve, L.
Halzen, F.
Minh, M. Ha
Hanson, K.
Hardin, J.
Harnisch, A. A.
Haungs, A.
Hebecker, D.
Helbing, K.
Henningsen, F.
Hettinger, E. C.
Hickford, S.
Hignight, J.
Hill, C.
Hill, G. C.
Hoffman, K. D.
Hoffmann, R.
Hoshina, K.
Huang, F.
Huber, M.
Huber, T.
Hultqvist, K.
Hünnefeld, M.
Hussain, R.
Hymon, K.
In, S.
Iovine, N.
Ishihara, A.
Jansson, M.
Japaridze, G. S.
Jeong, M.
Jin, M.
Jones, B. P.
Kang, D.
Kang, W.
Kang, X.
Kappes, A.
Kappesser, D.
Kardum, L.
Karg, T.
Karl, M.
Karle, A.
Katz, U.
Kauer, M.
Kellermann, M.
Kelley, J. L.
Kheirandish, A.
Kin, K.
Kintscher, T.
Kiryluk, J.
Klein, S. R.
Kochocki, A.
Koirala, R.
Kolanoski, H.
Kontrimas, T.
Köpke, L.
Kopper, C.
Kopper, S.
Koskinen, D. J.
Koundal, P.
Kovacevich, M.
Kowalski, M.
Kozynets, T.
Krupczak, E.
Kun, E.
Kurahashi, N.
Lad, N.
Gualda, C. Lagunas
Lanfranchi, J. L.
Larson, M. J.
Lauber, F.
Lazar, J. P.
Lee, J. W.
Leonard, K.
Leszczyńska, A.
Li, Y.
Lincetto, M.
Liu, Q. R.
Liubarska, M.
Lohfink, E.
Mariscal, C. Lozano
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. M.
Makino, Y.
Mancina, S.
Mariş, I. C.
Martinez-Soler, I.
Maruyama, R.
McCarthy, S.
McElroy, T.
McNally, F.
Mead, J. V.
Meagher, K.
Mechbal, S.
Medina, A.
Meier, M.
Meighen-Berger, S.
Micallef, J.
Mockler, D.
Montaruli, T.
Moore, R. W.
Morse, R.
Moulai, M.
Naab, R.
Nagai, R.
Naumann, U.
Necker, J.
Nguyễn, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. Obertacke
Oehler, M.
Oeyen, B.
Olivas, A.
O’Sullivan, E.
Pandya, H.
Pankova, D. V.
Park, N.
Parker, G. K.
Paudel, E. N.
Paul, L.
de los Heros, C. Pérez
Peters, L.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pittermann, M.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. Prado
Pries, B.
Przybylski, G. T.
Raab, C.
Rack-Helleis, J.
Raissi, A.
Rameez, M.
Rawlins, K.
Rea, I. C.
Rechav, Z.
Rehman, A.
Reichherzer, P.
Reimann, R.
Renzi, G.
Resconi, E.
Reusch, S.
Rhode, W.
Richman, M.
Riedel, B.
Roberts, E. J.
Robertson, S.
Roellinghoff, G.
Rongen, M.
Rott, C.
Ruhe, T.
Ryckbosch, D.
Cantu, D. Rysewyk
Safa, I.
Saffer, J.
Herrera, S. Sanchez
Sandrock, A.
Santander, M.
Sarkar, S.
Satalecka, K.
Schaufel, M.
Schieler, H.
Schindler, S.
Schmidt, T.
Schneider, A.
Schneider, J.
Schröder, F. G.
Schumacher, L.
Schwefer, G.
Sclafani, S.
Seckel, D.
Seunarine, S.
Sharma, A.
Shefali, S.
Shimizu, N.
Silva, M.
Skrzypek, B.
Smithers, B.
Snihur, R.
Soedingrekso, J.
Soldin, D.
Spannfellner, C.
Spiczak, G. M.
Spiering, C.
Stachurska, J.
Stamatikos, M.
Stanev, T.
Stein, R.
Stettner, J.
Stezelberger, T.
Stürwald, T.
Stuttard, T.
Sullivan, G. W.
Taboada, I.
Ter-Antonyan, S.
Thwaites, J.
Tilav, S.
Tischbein, F.
Tollefson, K.
Tönnis, C.
Toscano, S.
Tosi, D.
Trettin, A.
Tselengidou, M.
Tung, C. F.
Turcati, A.
Turcotte, R.
Turley, C. F.
Twagirayezu, J. P.
Ty, B.
Elorrieta, M. Unland
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
Eijndhoven, N. van
Vannerom, D.
Santen, J. van
Veitch-Michaelis, J.
Verpoest, S.
Walck, C.
Wang, W.
Watson, T. B.
Weaver, C.
Weigel, P.
Weindl, A.
Weiss, M. J.
Weldert, J.
Wendt, C.
Werthebach, J.
Weyrauch, M.
Whitehorn, N.
Wiebusch, C. H.
Willey, N.
Williams, D. R.
Wolf, M.
Wrede, G.
Wulff, J.
Xu, X. W.
Yanez, J. P.
Yildizci, E.
Yoshida, S.
Yu, S.
Yuan, T.
Zhang, Z.
Zhelnin, P.
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
publishDate 2023
url http://www.osti.gov/servlets/purl/1881467
https://www.osti.gov/biblio/1881467
https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8
geographic South Pole
geographic_facet South Pole
genre South pole
genre_facet South pole
op_relation http://www.osti.gov/servlets/purl/1881467
https://www.osti.gov/biblio/1881467
https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8
doi:10.3847/2041-8213/ac67d8
op_doi https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8
container_title The Astrophysical Journal Letters
container_volume 930
container_issue 2
container_start_page L24
_version_ 1772819859166461952
spelling ftosti:oai:osti.gov:1881467 2023-07-30T04:06:54+02:00 Search for High-energy Neutrino Emission from Galactic X-Ray Binaries with IceCube Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alameddine, J. M. Alves, A. A. Amin, N. M. Andeen, K. Anderson, T. Anton, G. Argüelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. V., A. Balagopal Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K. -H. Tjus, J. Becker Beise, J. Bellenghi, C. Benda, S. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Böser, S. Botner, O. Böttcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Brinson, B. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. 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. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dappen, C. Dave, P. 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. DeYoung, T. Diaz, A. Díaz-Vélez, J. C. Dittmer, M. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Erpenbeck, H. Evans, J. Evenson, P. A. Fan, K. L. Fazely, A. R. Fedynitch, A. Feigl, N. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fürst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garcia, A. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Glüsenkamp, T. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Grégoire, T. Griswold, S. Günther, C. Gutjahr, P. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Minh, M. Ha Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hünnefeld, M. Hussain, R. Hymon, K. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jin, M. Jones, B. P. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Kardum, L. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Kochocki, A. Koirala, R. Kolanoski, H. Kontrimas, T. Köpke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Kozynets, T. Krupczak, E. Kun, E. Kurahashi, N. Lad, N. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Lee, J. W. Leonard, K. Leszczyńska, A. Li, Y. Lincetto, M. Liu, Q. R. Liubarska, M. Lohfink, E. Mariscal, C. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. M. Makino, Y. Mancina, S. Mariş, I. C. Martinez-Soler, I. Maruyama, R. McCarthy, S. McElroy, T. McNally, F. Mead, J. V. Meagher, K. Mechbal, S. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Micallef, J. Mockler, D. Montaruli, T. Moore, R. W. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Nguyễn, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Oeyen, B. Olivas, A. O’Sullivan, E. Pandya, H. Pankova, D. V. Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Paul, L. de los Heros, C. Pérez Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. Prado Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Rack-Helleis, J. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rechav, Z. Rehman, A. Reichherzer, P. Reimann, R. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Roberts, E. J. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, D. Cantu, D. Rysewyk Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. Sanchez Sandrock, A. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Schaufel, M. Schieler, H. Schindler, S. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schröder, F. G. Schumacher, L. Schwefer, G. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Shimizu, N. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spannfellner, C. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I. Ter-Antonyan, S. Thwaites, J. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tönnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Elorrieta, M. Unland Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. Eijndhoven, N. van Vannerom, D. Santen, J. van Veitch-Michaelis, J. Verpoest, S. Walck, C. Wang, W. Watson, T. B. Weaver, C. Weigel, P. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whitehorn, N. Wiebusch, C. H. Willey, N. Williams, D. R. Wolf, M. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Yanez, J. P. Yildizci, E. Yoshida, S. Yu, S. Yuan, T. Zhang, Z. Zhelnin, P. 2023-07-07 application/pdf http://www.osti.gov/servlets/purl/1881467 https://www.osti.gov/biblio/1881467 https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8 unknown http://www.osti.gov/servlets/purl/1881467 https://www.osti.gov/biblio/1881467 https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8 doi:10.3847/2041-8213/ac67d8 79 ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS 2023 ftosti https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac67d8 2023-07-11T10:14:03Z 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. Other/Unknown Material South pole SciTec Connect (Office of Scientific and Technical Information - OSTI, U.S. Department of Energy) South Pole The Astrophysical Journal Letters 930 2 L24