Abstract
The origins of high-energy astrophysical neutrinos remain a mystery despite extensive searches for their sources. We present constraints from seven years of IceCube Neutrino Observatory muon data on the neutrino flux coming from the Galactic plane. This flux is expected from cosmic-ray interactions with the interstellar medium or near localized sources. Two methods were developed to test for a spatially extended flux from the entire plane, both of which are maximum likelihood fits but with different signal and background modeling techniques. We consider three templates for Galactic neutrino emission based primarily on gamma-ray observations and models that cover a wide range of possibilities. Based on these templates and in the benchmark case of an unbroken E-2.5 power-law energy spectrum, we set 90% confidence level upper limits, constraining the possible Galactic contribution to the diffuse neutrino flux to be relatively small, less than 14% of the flux reported in Aartsen et al. above 1 TeV. A stacking method is also used to test catalogs of known high-energy Galactic gamma-ray sources.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | 67 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 849 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - Nov 1 2017 |
All Science Journal Classification (ASJC) codes
- Astronomy and Astrophysics
- Space and Planetary Science
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In: Astrophysical Journal, Vol. 849, No. 1, 67, 01.11.2017.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Constraints on Galactic Neutrino Emission with Seven Years of IceCube Data
AU - Aartsen, M. G.
AU - Ackermann, M.
AU - Adams, J.
AU - Aguilar, J. A.
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AU - Xu, Y.
AU - Yanez, J. P.
AU - Yodh, G.
AU - Yoshida, S.
AU - Yuan, T.
AU - Zoll, M.
N1 - Publisher Copyright: © 2017. The American Astronomical Society. All rights reserved.
PY - 2017/11/1
Y1 - 2017/11/1
N2 - The origins of high-energy astrophysical neutrinos remain a mystery despite extensive searches for their sources. We present constraints from seven years of IceCube Neutrino Observatory muon data on the neutrino flux coming from the Galactic plane. This flux is expected from cosmic-ray interactions with the interstellar medium or near localized sources. Two methods were developed to test for a spatially extended flux from the entire plane, both of which are maximum likelihood fits but with different signal and background modeling techniques. We consider three templates for Galactic neutrino emission based primarily on gamma-ray observations and models that cover a wide range of possibilities. Based on these templates and in the benchmark case of an unbroken E-2.5 power-law energy spectrum, we set 90% confidence level upper limits, constraining the possible Galactic contribution to the diffuse neutrino flux to be relatively small, less than 14% of the flux reported in Aartsen et al. above 1 TeV. A stacking method is also used to test catalogs of known high-energy Galactic gamma-ray sources.
AB - The origins of high-energy astrophysical neutrinos remain a mystery despite extensive searches for their sources. We present constraints from seven years of IceCube Neutrino Observatory muon data on the neutrino flux coming from the Galactic plane. This flux is expected from cosmic-ray interactions with the interstellar medium or near localized sources. Two methods were developed to test for a spatially extended flux from the entire plane, both of which are maximum likelihood fits but with different signal and background modeling techniques. We consider three templates for Galactic neutrino emission based primarily on gamma-ray observations and models that cover a wide range of possibilities. Based on these templates and in the benchmark case of an unbroken E-2.5 power-law energy spectrum, we set 90% confidence level upper limits, constraining the possible Galactic contribution to the diffuse neutrino flux to be relatively small, less than 14% of the flux reported in Aartsen et al. above 1 TeV. A stacking method is also used to test catalogs of known high-energy Galactic gamma-ray sources.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85033588008&partnerID=8YFLogxK
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U2 - 10.3847/1538-4357/aa8dfb
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M3 - Article
AN - SCOPUS:85033588008
SN - 0004-637X
VL - 849
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 1
M1 - 67
ER -