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  Search for transient optical counterparts to high-energy IceCube neutrinos with Pan-STARRS1

Huber, M., Smartt, S. J., Chambers, K., Smith, K. W., McBrien, O., Chen, T.-W., Flewelling, H., Lowe, T., Magnier, E., Schultz, A., Waters, C., Wainscoat, R. J., Willman, M., Wright, D., Young, D., Huber, M., Smartt, S. J., Chambers, K., Smith, K. W., McBrien, O., Chen, T.-W., Flewelling, H., Lowe, T., Magnier, E., Schultz, A., Waters, C., Wainscoat, R. J., Willman, M., Wright, D., Young, D., Aartsen, M. G., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Alispach, C., Altmann, D., Andeen, K., Anderson, T., Ansseau, I., Anton, G., Argüelles, C., enberg, J. A., Axani, S., Backes, P., Bagherpour, H., Bai, X., Barbano, A., Barwick, S. W., Baum, V., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K.-H., Tjus, J. B., BenZvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Bohm, C., Börner, M., Böser, S., Botner, O., Bourbeau, E., Bourbeau, J., Bradascio, F., Braun, J., Bretz, H.-P., Bron, S., Brostean-Kaiser, J., Burgman, A., Busse, R. 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J., Weldert, J., Wendt, C., Werthebach, J., Westerho, S., Whelan, B. J., Whitehorn, N., Wiebe, K., Wiebusch, C. H., Wille, L., Williams, D. R., Wills, L., Wolf, M., Wood, J., Wood, T. R., Woschnagg, K., Wrede, G., Xu, D. L., Xu, X. W., Xu, Y., Yanez, J. P., Yodh, G., Yoshida, S., Yuan, T., & Nordin, J. (2019). Search for transient optical counterparts to high-energy IceCube neutrinos with Pan-STARRS1. Astronomy and Astrophysics, 626:. doi:10.1051/0004-6361/201935171.

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資料種別: 学術論文

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Search for transient optical counterparts to high-energy IceCube neutrinos with Pan-STARRS1.pdf (全文テキスト（全般）), 954KB
 
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Huber, M., 著者
Smartt, S. J., 著者
Chambers, K., 著者
Smith, K. W., 著者
McBrien, O., 著者
Chen, T.-W.1, 著者           
Flewelling, H., 著者
Lowe, T., 著者
Magnier, E., 著者
Schultz, A., 著者
Waters, C., 著者
Wainscoat, R. J., 著者
Willman, M., 著者
Wright, D., 著者
Young, D., 著者
Huber, M., 著者
Smartt, S. J., 著者
Chambers, K., 著者
Smith, K. W., 著者
McBrien, O., 著者
Chen, T.-W., 著者Flewelling, H., 著者Lowe, T., 著者Magnier, E., 著者Schultz, A., 著者Waters, C., 著者Wainscoat, R. J., 著者Willman, M., 著者Wright, D., 著者Young, D., 著者Aartsen, M. G., 著者Ackermann, M., 著者Adams, J., 著者Aguilar, J. A., 著者Ahlers, M., 著者Ahrens, M., 著者Alispach, C., 著者Altmann, D., 著者Andeen, K., 著者Anderson, T., 著者Ansseau, I., 著者Anton, G., 著者Argüelles, C., 著者enberg, J. Au, 著者Axani, S., 著者Backes, P., 著者Bagherpour, H., 著者Bai, X., 著者Barbano, A., 著者Barwick, S. W., 著者Baum, V., 著者Bay, R., 著者Beatty, J. J., 著者Becker, K.-H., 著者Tjus, J. Becker, 著者BenZvi, S., 著者Berley, D., 著者Bernardini, E., 著者Besson, D. Z., 著者Binder, G., 著者Bindig, D., 著者Blaufuss, E., 著者Blot, S., 著者Bohm, C., 著者Börner, M., 著者Böser, S., 著者Botner, O., 著者Bourbeau, E., 著者Bourbeau, J., 著者Bradascio, F., 著者Braun, J., 著者Bretz, H.-P., 著者Bron, S., 著者Brostean-Kaiser, J., 著者Burgman, A., 著者Busse, R. S., 著者Carver, T., 著者Chen, C., 著者Cheung, E., 著者Chirkin, D., 著者Clark, K., 著者Classen, L., 著者Collin, G. H., 著者Conrad, J. M., 著者Coppin, P., 著者Correa, P., 著者Cowen, D. F., 著者Cross, R., 著者Dave, P., 著者de André, J. P. A. M., 著者Clercq, C. De, 著者DeLaunay, J. J., 著者Dembinski, H., 著者Deoskar, K., 著者Ridder, S. De, 著者Desiati, P., 著者de Vries, K. D., 著者de Wasseige, G., 著者de With, M., 著者DeYoung, T., 著者Díaz-Vélez, J. C., 著者Dujmovic, H., 著者Dunkman, M., 著者Dvorak, E., 著者Eberhardt, B., 著者Ehrhardt, T., 著者Eller, P., 著者Evenson, P. A., 著者Fahey, S., 著者Fazely, A. R., 著者Felde, J., 著者Filimonov, K., 著者Finley, C., 著者Franckowiak, A., 著者Friedman, E., 著者Fritz, A., 著者Gaisser, T. K., 著者Gallagher, J., 著者Ganster, E., 著者Garrappa, S., 著者Gerhardt, L., 著者Ghorbani, K., 著者Glauch, T., 著者Glüsenkamp, T., 著者Goldschmidt, A., 著者Gonzalez, J. G., 著者Grant, D., 著者Grith, Z., 著者Gündüz, M., 著者Haack, C., 著者Hallgren, A., 著者Halve, L., 著者Halzen, F., 著者Hanson, K., 著者Hebecker, D., 著者Heereman, D., 著者Helbing, K., 著者Hellauer, R., 著者Henningsen, F., 著者Hickford, S., 著者Hignight, J., 著者Hill, G. C., 著者man, K. D. Ho, 著者mann, R. Ho, 著者Hoinka, T., 著者Hokanson-Fasig, B., 著者Hoshina, K., 著者Huang, F., 著者Huber, M., 著者Hultqvist, K., 著者Hünnefeld, M., 著者Hussain, R., 著者In, S., 著者Iovine, N., 著者Ishihara, A., 著者Jacobi, E., 著者Japaridze, G. S., 著者Jeong, M., 著者Jero, K., 著者Jones, B. J. P., 著者Kalaczynski, P., 著者Kang, W., 著者Kappes, A., 著者Kappesser, D., 著者Karg, T., 著者Karl, M., 著者Karle, A., 著者Katz, U., 著者Kauer, M., 著者Keivani, A., 著者Kelley, J. L., 著者Kheirandish, A., 著者Kim, J., 著者Kintscher, T., 著者Kiryluk, J., 著者Kittler, T., 著者Klein, S. R., 著者Koirala, R., 著者Kolanoski, H., 著者Köpke, L., 著者Kopper, C., 著者Kopper, S., 著者Koskinen, D. J., 著者Kowalski, M., 著者Krings, K., 著者Krückl, G., 著者Kulacz, N., 著者Kunwar, S., 著者Kurahashi, N., 著者Kyriacou, A., 著者Labare, M., 著者Lanfranchi, J. L., 著者Larson, M. J., 著者Lauber, F., 著者Lazar, J. P., 著者Leonard, K., 著者Leuermann, M., 著者Liu, Q. R., 著者Lohfink, E., 著者Mariscal, C. J. Lozano, 著者Lu, L., 著者Lucarelli, F., 著者Lünemann, J., 著者Luszczak, W., 著者Madsen, J., 著者Maggi, G., 著者Mahn, K. B. M., 著者Makino, Y., 著者Mallot, K., 著者Mancina, S., 著者Mariş, I. C., 著者Maruyama, R., 著者Mase, K., 著者Maunu, R., 著者Meagher, K., 著者Medici, M., 著者Medina, A., 著者Meier, M., 著者Meighen-Berger, S., 著者Menne, T., 著者Merino, G., 著者Meures, T., 著者Miarecki, S., 著者Micallef, J., 著者Momenté, G., 著者Montaruli, T., 著者Moore, R. W., 著者Moulai, M., 著者Nagai, R., 著者Nahnhauer, R., 著者Nakarmi, P., 著者Naumann, U., 著者Neer, G., 著者Niederhausen, H., 著者Nowicki, S. C., 著者Nygren, D. R., 著者Pollmann, A. Obertacke, 著者Olivas, A., 著者O’Murchadha, A., 著者O’Sullivan, E., 著者Palczewski, T., 著者Pandya, H., 著者Pankova, D. V., 著者Park, N., 著者er, P. Pei, 著者de Heros, C. Pérez los, 著者Pieloth, D., 著者Pinat, E., 著者Pizzuto, A., 著者Plum, M., 著者Price, P. B., 著者Przybylski, G. T., 著者Raab, C., 著者Raissi, A., 著者Rameez, M., 著者Rauch, L., 著者Rawlins, K., 著者Rea, I. C., 著者Reimann, R., 著者Relethford, B., 著者Renzi, G., 著者Resconi, E., 著者Rhode, W., 著者Richman, M., 著者Robertson, S., 著者Rongen, M., 著者Rott, C., 著者Ruhe, T., 著者Ryckbosch, D., 著者Rysewyk, D., 著者Safa, I., 著者Herrera, S. E. Sanchez, 著者Sandrock, A., 著者Sandroos, J., 著者Santander, M., 著者Sarkar, S., 著者Sarkar, S., 著者Satalecka, K., 著者Schaufel, M., 著者Schlunder, P., 著者Schmidt, T., 著者Schneider, A., 著者Schneider, J., 著者Schumacher, L., 著者Sclafani, S., 著者Seckel, D., 著者Seunarine, S., 著者Silva, M., 著者Snihur, R., 著者Soedingrekso, J., 著者Soldin, D., 著者Song, M., 著者Spiczak, G. M., 著者Spiering, C., 著者Stachurska, J., 著者Stamatikos, M., 著者Stanev, T., 著者Stasik, A., 著者Stein, R., 著者Stettner, J., 著者Steuer, A., 著者Stezelberger, T., 著者Stokstad, R. G., 著者Stößl, A., 著者Strotjohann, N. L., 著者Stuttard, T., 著者Sullivan, G. W., 著者Sutherland, M., 著者Taboada, I., 著者Tenholt, F., 著者Ter-Antonyan, S., 著者Terliuk, A., 著者Tilav, S., 著者Tomankova, L., 著者Tönnis, C., 著者Toscano, S., 著者Tosi, D., 著者Tselengidou, M., 著者Tung, C. F., 著者Turcati, A., 著者Turcotte, R., 著者Turley, C. F., 著者Ty, B., 著者Unger, E., 著者Elorrieta, M. A. Unland, 著者Usner, M., 著者Vandenbroucke, J., 著者Driessche, W. Van, 著者van Eijk, D., 著者van Eijndhoven, N., 著者Vanheule, S., 著者van Santen, J., 著者Vraeghe, M., 著者Walck, C., 著者Wallace, A., 著者Wallra, M., 著者Wandkowsky, N., 著者Watson, T. B., 著者Weaver, C., 著者Weiss, M. J., 著者Weldert, J., 著者Wendt, C., 著者Werthebach, J., 著者Westerho, S., 著者Whelan, B. J., 著者Whitehorn, N., 著者Wiebe, K., 著者Wiebusch, C. H., 著者Wille, L., 著者Williams, D. R., 著者Wills, L., 著者Wolf, M., 著者Wood, J., 著者Wood, T. R., 著者Woschnagg, K., 著者Wrede, G., 著者Xu, D. L., 著者Xu, X. W., 著者Xu, Y., 著者Yanez, J. P., 著者Yodh, G., 著者Yoshida, S., 著者Yuan, T., 著者Nordin, J., 著者 全て表示
所属:
1High Energy Astrophysics, MPI for Extraterrestrial Physics, Max Planck Society, ou_159890              

内容説明

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 要旨: In order to identify the sources of the observed diffuse high-energy neutrino flux, it is crucial to discover their electromagnetic counterparts. To increase the sensitivity of detecting counterparts of transient or variable sources by telescopes with a limited field of view, IceCube began releasing alerts for single high-energy (Eν >  60 TeV) neutrino detections with sky localisation regions of order 1° radius in 2016. We used Pan-STARRS1 to follow-up five of these alerts during 2016–2017 to search for any optical transients that may be related to the neutrinos. Typically 10–20 faint (miP1 ≲ 22.5 mag) extragalactic transients are found within the Pan-STARRS1 footprints and are generally consistent with being unrelated field supernovae (SNe) and AGN. We looked for unusual properties of the detected transients, such as temporal coincidence of explosion epoch with the IceCube timestamp, or other peculiar light curve and physical properties. We found only one transient that had properties worthy of a specific follow-up. In the Pan-STARRS1 imaging for IceCube-160427A (probability to be of astrophysical origin of ∼50%), we found a SN PS16cgx, located at 10.0′ from the nominal IceCube direction. Spectroscopic observations of PS16cgx showed that it was an H-poor SN at redshift z = 0.2895 ± 0.0001. The spectra and light curve resemble some high-energy Type Ic SNe, raising the possibility of a jet driven SN with an explosion epoch temporally coincident with the neutrino detection. However, distinguishing Type Ia and Type Ic SNe at this redshift is notoriously difficult. Based on all available data we conclude that the transient is more likely to be a Type Ia with relatively weak Si II absorption and a fairly normal rest-frame r-band light curve. If, as predicted, there is no high-energy neutrino emission from Type Ia SNe, then PS16cgx must be a random coincidence, and unrelated to the IceCube-160427A. We find no other plausible optical transient for any of the five IceCube events observed down to a 5σ limiting magnitude of miP1 ≈ 22 mag, between 1 day and 25 days after detection.

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 日付: 2019-06-24
 出版の状態: オンラインで出版済み
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 識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1051/0004-6361/201935171
その他: LOCALID: 3156253
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出版物 1

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出版物名: Astronomy and Astrophysics
  その他 : Astron. Astrophys.
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: France : EDP Sciences S A
ページ: - 巻号: 626 通巻号: A117 開始・終了ページ: - 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 1432-0746
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954922828219_1