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
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., Arguëlles, C., Ashida, Y., Axani, S., Bai, X., V., A. B., Barwick, S. W., Bastian, B., Basu, V., Baur, S., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K.-H., Tjus, J. B., 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. D., Dembinski, H., Deoskar, K., Desai, A., Desiati, P., De Vries, K. D., De Wasseige, G., De With, M., Deyoung, T., Diaz, A., Diáz-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. H., 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. J. 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. L., 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. J. L., Lu, L., Lucarelli, F., Ludwig, A., Luszczak, W., Lyu, Y., Ma, W. Y., Madsen, J., Mahn, K. B. 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., Nguyêñ, L. V., Niederhausen, H., Nisa, M. U., Nowicki, S. C., Pollmann, A. O., 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. P., Peters, L., Peterson, J., Philippen, S., Pieper, S., Pittermann, M., Pizzuto, A., Plum, M., Popovych, Y., Porcelli, A., Rodriguez, M. P., 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. R., Safa, I., Saffer, J., Herrera, S. E. S., 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. A. U., Valtonen-Mattila, N., Vandenbroucke, J., Eijndhoven, N. V., Vannerom, D., Santen, J. V., 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.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: Institute of Physics Publishing Ltd 2022
Subjects:
Online Access:https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696/148864413
https://doi.org/10.5445/IR/1000147696
id ftubkarlsruhe:oai:EVASTAR-Karlsruhe.de:1000147696
record_format openpolar
institution Open Polar
collection KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie)
op_collection_id ftubkarlsruhe
language English
topic ddc:530
Physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
spellingShingle ddc:530
Physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
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.
Arguëlles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
V., A. B.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Tjus, J. B.
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. D.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
De Vries, K. D.
De Wasseige, G.
De With, M.
Deyoung, T.
Diaz, A.
Diáz-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. H.
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. J. 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. L.
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. J. L.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. 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.
Nguyêñ, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. O.
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. P.
Peters, L.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pittermann, M.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. P.
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. R.
Safa, I.
Saffer, J.
Herrera, S. E. S.
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. A. U.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
Eijndhoven, N. V.
Vannerom, D.
Santen, J. V.
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 ddc:530
Physics
info:eu-repo/classification/ddc/530
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, 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.
Arguëlles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
V., A. B.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Tjus, J. B.
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. D.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
De Vries, K. D.
De Wasseige, G.
De With, M.
Deyoung, T.
Diaz, A.
Diáz-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. H.
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. J. 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. L.
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. J. L.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. 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.
Nguyêñ, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. O.
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. P.
Peters, L.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pittermann, M.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. P.
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. R.
Safa, I.
Saffer, J.
Herrera, S. E. S.
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. A. U.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
Eijndhoven, N. V.
Vannerom, D.
Santen, J. V.
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.
Arguëlles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
V., A. B.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K.-H.
Tjus, J. B.
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. D.
Dembinski, H.
Deoskar, K.
Desai, A.
Desiati, P.
De Vries, K. D.
De Wasseige, G.
De With, M.
Deyoung, T.
Diaz, A.
Diáz-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. H.
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. J. 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. L.
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. J. L.
Lu, L.
Lucarelli, F.
Ludwig, A.
Luszczak, W.
Lyu, Y.
Ma, W. Y.
Madsen, J.
Mahn, K. B. 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.
Nguyêñ, L. V.
Niederhausen, H.
Nisa, M. U.
Nowicki, S. C.
Pollmann, A. O.
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. P.
Peters, L.
Peterson, J.
Philippen, S.
Pieper, S.
Pittermann, M.
Pizzuto, A.
Plum, M.
Popovych, Y.
Porcelli, A.
Rodriguez, M. P.
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. R.
Safa, I.
Saffer, J.
Herrera, S. E. S.
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. A. U.
Valtonen-Mattila, N.
Vandenbroucke, J.
Eijndhoven, N. V.
Vannerom, D.
Santen, J. V.
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
publisher Institute of Physics Publishing Ltd
publishDate 2022
url https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696/148864413
https://doi.org/10.5445/IR/1000147696
geographic South Pole
geographic_facet South Pole
genre South pole
genre_facet South pole
op_source The astrophysical journal, 930, Art.-Nr.: L24
ISSN: 0004-637X, 1538-4357, 2041-8205, 2041-8213
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/000797659600001
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3847/2041-8213/ac67d8
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/0004-637X
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1538-4357
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2041-8205
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2041-8213
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696
https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696/148864413
https://doi.org/10.5445/IR/1000147696
op_rights https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de
info:eu-repo/semantics/openAccess
op_doi https://doi.org/10.5445/IR/100014769610.3847/2041-8213/ac67d8
_version_ 1768375418264485888
spelling ftubkarlsruhe:oai:EVASTAR-Karlsruhe.de:1000147696 2023-06-11T04:16:48+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. Arguëlles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. V., A. B. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K.-H. Tjus, J. B. 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. D. Dembinski, H. Deoskar, K. Desai, A. Desiati, P. De Vries, K. D. De Wasseige, G. De With, M. Deyoung, T. Diaz, A. Diáz-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. H. 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. J. 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. L. 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. J. L. Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. 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. Nguyêñ, L. V. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Pollmann, A. O. 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. P. Peters, L. Peterson, J. Philippen, S. Pieper, S. Pittermann, M. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, A. Rodriguez, M. P. 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. R. Safa, I. Saffer, J. Herrera, S. E. S. 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. A. U. Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. Eijndhoven, N. V. Vannerom, D. Santen, J. V. 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. 2022-06-07 application/pdf https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696/148864413 https://doi.org/10.5445/IR/1000147696 eng eng Institute of Physics Publishing Ltd info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/000797659600001 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3847/2041-8213/ac67d8 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/0004-637X info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1538-4357 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2041-8205 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/2041-8213 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696 https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000147696/148864413 https://doi.org/10.5445/IR/1000147696 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de info:eu-repo/semantics/openAccess The astrophysical journal, 930, Art.-Nr.: L24 ISSN: 0004-637X, 1538-4357, 2041-8205, 2041-8213 ddc:530 Physics info:eu-repo/classification/ddc/530 doc-type:article Text info:eu-repo/semantics/article article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2022 ftubkarlsruhe https://doi.org/10.5445/IR/100014769610.3847/2041-8213/ac67d8 2023-04-23T22:12:38Z 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 KITopen (Karlsruhe Institute of Technologie) South Pole