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: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
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 |