啪啪啦

啪啪啦 博士研究生鲁明萱和导师合作在IceCube高能中微子辐射源的研究中取得进展，研究成果以“Investigating the correlations between IceCube high-energy neutrinos and Fermi-LAT γ-ray observations. II.”为题发表在期刊《Physical Review D》上。

IceCube的高能中微子通常被认为是起源于质子-质子碰撞或者质子-光子碰撞的过程中，在这个过程中往往也会伴随着高能的伽马光子产生。那么一个很自然的联想就是这两类数据库之间可能存在着一定的相关性。但是，IceCube能段对应伽马光子往往会在传播的过程中被背景光子所吸收，因此，我们可以通过当前能探测到的最接近其能段的Fermi-LAT的数据来了解这些高能中微子是否与伽马光子在观测数据中存在着一定的相关性。

为了研究GeV-TeV伽玛射线源与TeV-PeV中微子之间的相关性，我们考虑了Fermi-LAT高能源第三期目录（3FHL）、LAT 14年源目录（4FGL）、活动星系核第四期目录（4LAC）以及这些目录的子集。每个目录总共有三个子样本（Blazar, BL Lac, FSRQ）。 我们采用IceCube的p值天空图，该图基于2011-2020年的数据，覆盖了-3度 至81度 的天区，并以1.5度角距离为单位定义其中最显著的中微子点源为热点。如果IceCube的弥散中微子大部分来自于强子过程的话，利用Fermi-LAT多年来对高能伽马射线观测搜寻到的这些样本来对其进行相关性分析会是一个很好的选择。对于每个Fermi- LAT样本/子样本，我们排除了脉冲星（PSRs）的来源，因为其往往不能够产生如此高能的伽马射线光子，此外，为了避免银道面的复杂性，我们只排除了|b|<10度的源。

我们考虑了0.2-1.4度的成协半径，以0.05度为一步，即当发现Fermi-LAT源表中的源在热点的成协半径内时，认为这是一例成协事件，通过10的5次方的MC模拟，我们得到了与IceCube中微子热点数据最具有相关性的源表是3FHL源表，模拟结果如图1所示，其中，蓝色的线是3FHL源表得到的与IceCube中微子的相关性随成协半径的演化，当成协半径为0.25度时，在进行统计学惩罚之前的置信度大约为3.9σ，同时，我们也用其他类似工作中的蒙特卡洛模拟方法对我们的结果进行了交叉检验，发现并不会影响我们的结果。

图1

论文作者：鲁明萱（博士生），梁云峰（通讯作者），欧阳雪蕊(硕士生)，李荣兰(紫金山天文台博士生)，王祥高（通讯作者）

论文链接：//journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/wm72-25tq