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Search for Extremely-High-Energy Neutrinos and First Constraints on the Ultrahigh-Energy Cosmic-Ray Proton Fraction with IceCube
Rasha Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, Sanjib Kumar Agarwalla, J. A. Aguilar, M. Ahlers, Jean-Marco Alameddine, N. M. Amin, K. Andeen, C. Argüelles, Y. Ashida, S. Athanasiadou, S. N. Axani, Rishi Babu, X. Bai, Aswathi Balagopal, M. Baricevic, S. W. Barwick, Simeon Bash, Vedant Basu, R. Bay, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, Jakob Beise, Chiara Bellenghi, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, Dominique Besson, E. Blaufuss, Lucas Bloom, Summer Blot, F. Bontempo, Julia Book, Caterina Boscolo Meneguolo, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, J. Braun, Bennett Brinson, Zoe Brisson-Tsavoussis, J. Brostean-Kaiser, Livia Brusa, Ryan T. Burley, Delaney Butterfield, Michael Campana, I. Caracas, Kiara Carloni, Jose Carpio, S. Chattopadhyay, Thien Nhan Chau, Z. Chen, D. Chirkin, S. Choi, Brian Clark, Alan Coleman, Peter John Cusack Coleman, G. H. Collin, A. Connolly, J. M. Conrad, Rebecca Corley, D. F. Cowen, C. De Clercq, James DeLaunay, Diyaselis Delgado, Sen Deng, Abhishek Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, T. DeYoung, A. Diaz, J. C. Díaz–Vélez, P. Dierichs, M. Dittmer, A. Domi, Lincoln Draper, Hrvoje Dujmović, Daniel Durnford, K. Dutta, M. A. DuVernois, T. Ehrhardt, Leonhard Eidenschink, A. Eimer, P. Eller, E. Ellinger, Sharif El Mentawi, R. Engel, H. Erpenbeck, Waleed Esmail, J. Evans, P. A. Evenson, Kwok Lung Fan, K. Fang, Kareem Ramadan Farrag, A. R. Fazely, Anatoli Fedynitch, N. Feigl, S. Fiedlschuster, C. Finley, Leander Fischer, D. B. Fox, A. Franckowiak, Satoshi Fukami, Philipp Fürst, J. S. Gallagher, Erik Ganster, Alfonso Garcia, M. García, Gaurav Garg, Eliot Genton, L. Gerhardt, L. Gerhardt, C. Girard-Carillo, Christian Gläser, T. Glüsenkamp, J. G. Gonzalez, S. Goswami, Alejandra Granados, D. Grant, S. J. Gray, S. Griffin, Spencer Griswold, Kathrine Mørch Groth, David Joseph Guevel, C. Günther, Pascal Gutjahr, C. Ha, Christian Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, Leon Hamacher, H. Hamdaoui, M. Ha Minh, Michael Handt, K. Hanson, J. Hardin, A. A. Harnisch, P. Hatch, A. Haungs, Jonas Häußler, K. Helbing, Jonas Hellrung, J. Hermannsgabner, L. Heuermann, Nils Heyer, S. Hickford, A. Hidvegi, Colton Hill, G. C. Hill, Ramy Hmaid, K. D. Hoffman, Sam Hori, K. Hoshina, Matheus Hostert, Wenjie Hou, Thomas Huber, K. Hultqvist, Mirco Huennefeld, R. Hussain, Karolin Hymon, A. Ishihara, W. Iwakiri, Marc Jacquart, Samyak Jain, Oliver Janik, M. Jansson, Minjin Jeong, Miaochen Jin, B. J. P. Jones, N. Kamp, Donghwa Kang, Woosik Kang, X. S. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, Leonora Kardum, T. Karg, Martina Karl, A. Karle, Akanksha Katil, U. Katz, M. Kauer, J. L. Kelley, Manish Khanal, A. Khatee Zathul, Ali Kheirandish, J. Kiryluk, S. R. Klein, Yukiho Kobayashi, Alina Kochocki, Ramesh Koirala, H. Kolanoski, Tomas Kontrimas, L. Köpke, Claudio Kopper, D. J. Koskinen, Paras Koundal, M. Kowalski, T. Kozynets, Gerhard Krieger, J. Krishnamoorthi, T. Krishnan, Karlijn Kruiswijk, E. Krupczak, Anil Kumar, E. Kun, N. Kurahashi, Neha Navnitkumar Lad, Cristina Lagunas Gualda, M. Lamoureux, M. J. Larson, Frederik Hermann Lauber, Jeffrey Lazar, Kayla Leonard DeHolton, A. Leszczyńska, J. Liao, Massimiliano Lincetto, Y. T. Liu, M. Liubarska, Christina Love, L. Lu, Francesco Lucarelli, William Luszczak, Yang Lyu, J. Madsen, Else Magnus, Kendall Mahn, Y. Makino, Elena Manao, Sarah Mancina, Alicia Mand, W. Marie Sainte, I. C. Mariş, Szabolcs Márka, Z. Márka, M. Marsee, Ivan Martínez-Soler, R. Maruyama, Finn Mayhew, Frank McNally, J. V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, Maximilian Meier, Y. Merckx, Lukas Merten, J. Mitchell, T. Montaruli, R. W. Moore, Y. Morii, R. Morse, Marjon Moulai, Tista Mukherjee, Richard Naab, M. Nakos, U. Naumann, Jannis Necker, Akshima Negi, Ludwig Neste, M. Neumann, Hans Niederhausen, M. U. Nisa, K. Noda, A. Noell, Alexander S. Novikov, A. Obertacke Pollmann, Vivian O'Dell, A. Olivas, R. Orsoe, J. Osborn, Erin O’Sullivan, Veronika Palušová, Hershal Pandya, N. Park, G. K. Parker, V. A. Parrish, Ek Narayan Paudel, Larissa Paul, C. Pérez de los Heros, Teresa Pernice, J. Peterson, A. Pizzuto, M. Plum, Axel Pontén, Y. Popovych, M. Prado Rodriguez, B. Pries, R. Procter-Murphy, G. T. Przybylski, Lilly Pyras, Christoph Raab, J. Rack-Helleis, N. Rad, Martin Langgård Ravn, K. Rawlins, Z. Rechav, Abdul Rehman, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, Benedikt Riedel, Adam Rifaie, E. J. Roberts, S. Robertson, Steven T. Rodan, Martin Rongen, Aske Rosted, C. Rott, T. Ruhe, L. Ruohan, D. Ryckbosch, I. Safa, Julian Saffer, Daniel Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, Alexander Sandrock, M. Santander, Sourav Sarkar, S. Sarkar, J. Savelberg, P. Savina, Patrick Schaile, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, Lea Schlickmann, B. Schlüter, Felix Schlüter, Nick Schmeisser, T. Schmidt, Judith Schneider, Frank Schröder, L. Schumacher, Sonke Schwirn, S. Sclafani, D. Seckel, Leo Seen, Mohammad Ful Hossain Seikh, Minhye Seo, S. Seunarine, P. Sevle Myhr, Riya Shah, S. Shefali, Nobuhiro Shimizu, M. Silva, Barbara Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, A. Søgaard, Dennis Soldin, Philipp Soldin, Giacomo Sommani, C. Spannfellner, G. M. Spiczak, C. Spiering, Juliana Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, T. Stezelberger, T. Stürwald, Thomas Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, S. Ter–Antonyan, A. Terliuk, Matthias Thiesmeyer, W. G. Thompson, Jessie Thwaites, S. Tilav, Kirsten Tollefson, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, Martin Unland Elorrieta, Anuj Kumar Upadhyay, K. Upshaw, A. Vaidyanathan, Nora Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. V. Santen, J. Vara, F. Varsi, J. Veitch-Michaelis, M. Venugopal, Matthias Vereecken, Sebastian Vergara Carrasco, Stef Verpoest, D. Veske, A. Vijai, C. Walck, A. Wang, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, J. Weldert, Alex Wen, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, D. R. Williams, Lucas Witthaus, Martin Wolf, G. Wrede, Xiaolin Xu, J. P. Yanez, E. Yildizci, S. Yoshida, R. Young, Felix J. Yu, Shiqi Yu, Tianlu Yuan, Angela Zegarelli, Shuo Zhang, Z. Zhang, P. Zhelnin, Perri Zilberman, Melany Zimmerman
Notice bibliographique
RevuePhysical Review Letters · 2025
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAstrophysics and Cosmic Phenomena
Établissements canadiensSimon Fraser UniversityUniversity of AlbertaQueen's University
Organismes subventionnairesOffice of Experimental Program to Stimulate Competitive ResearchJapan Society for the Promotion of ScienceNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaOffice of Polar ProgramsCollege of Engineering, Michigan State UniversityAlliance de recherche numérique du CanadaHelmholtz Alliance for Astroparticle PhysicsHelmholtz AssociationInstitute for Global Prominent Research, Chiba UniversityRWTH Aachen UniversityVillum FondenNational Research Foundation of KoreaMarsden FundBundesministerium für Bildung und ForschungSchweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen ForschungNational Science FoundationBelgian Federal Science Policy OfficeDeutsche ForschungsgemeinschaftDeutsches Elektronen-SynchrotronNational Energy Research Scientific Computing CenterAustralian Research CouncilWestern Canada Research GridFonds De La Recherche Scientifique - FNRSPolarforskningssekretariatetKnut och Alice Wallenbergs StiftelseUniversity of MarylandWisconsin Alumni Research FoundationCanada Foundation for InnovationMarquette UniversityVetenskapsrådetU.S. Department of EnergyUniversity of Wisconsin-MadisonNvidiaCarlsbergfondetOffice of Advanced CyberinfrastructureEuropean CommissionMichigan State UniversityFonds Wetenschappelijk Onderzoek
Mots-clésCosmic rayPhysicsNeutrinoProtonNuclear physicsEnergy (signal processing)Ultra-high-energy cosmic rayAstrophysicsParticle physics
Résumé
We present a search for the diffuse extremely-high-energy neutrino flux using 12.6 years of IceCube data. The nonobservation of neutrinos with energies well above 10 PeV constrains the all-flavor neutrino flux at 10^{18} eV to a level of E^{2}Φ_{ν_{e}+ν_{μ}+ν_{τ}}≃10^{-8} GeV cm^{-2} s^{-1} sr^{-1}, the most stringent limit to date. Using these data, we constrain the proton fraction of ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs) above ≃30 EeV to be ≲70% (at 90% CL) if the cosmological evolution of the sources is comparable to or stronger than the star formation rate. This is the first result to disfavor the "proton-only" hypothesis for UHECR in this evolution regime using neutrino data. This result complements direct air-shower measurements by being insensitive to uncertainties associated with hadronic interaction models. We also evaluate the tension between IceCube's nonobservation and the ∼200 PeV KM3NeT neutrino candidate (KM3-230213A), finding it to be ∼2.9σ based on a joint-livetime fit between neutrino datasets.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,725
Score d'incertitude au seuil0,762
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,249
Écart entre enseignants0,236 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».
En bref
Citations31
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui