Abstract
IceTop is an air-shower array located on the Antarctic ice sheet at the geographic South Pole. IceTop can detect an astrophysical flux of neutrons from Galactic sources as an excess of cosmic-ray air showers arriving from the source direction. Neutrons are undeflected by the Galactic magnetic field and can typically travel 10 (E/PeV) pc before decay. Two searches are performed using 4 yr of the IceTop data set to look for a statistically significant excess of events with energies above 10 PeV (1016 eV) arriving within a small solid angle. The all-sky search method covers from -90° to approximately -50° in declination. No significant excess is found. A targeted search is also performed, looking for significant correlation with candidate sources in different target sets. This search uses a higher-energy cut (100 PeV) since most target objects lie beyond 1 kpc. The target sets include pulsars with confirmed TeV energy photon fluxes and high-mass X-ray binaries. No significant correlation is found for any target set. Flux upper limits are determined for both searches, which can constrain Galactic neutron sources and production scenarios.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 129 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 830 |
| Issue number | 2 |
| DOIs | |
| State | Published - 20 Oct 2016 |
| Externally published | Yes |
Keywords
- astroparticle physics
- cosmic rays
- methods: data analysis
Fingerprint
Dive into the research topics of 'SEARCH for SOURCES of HIGH-ENERGY NEUTRONS with FOUR YEARS of DATA from the ICETOP DETECTOR'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astrophysical Journal, Vol. 830, No. 2, 129, 20.10.2016.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - SEARCH for SOURCES of HIGH-ENERGY NEUTRONS with FOUR YEARS of DATA from the ICETOP DETECTOR
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N1 - Publisher Copyright: © 2016. The American Astronomical Society. All rights reserved..
PY - 2016/10/20
Y1 - 2016/10/20
N2 - IceTop is an air-shower array located on the Antarctic ice sheet at the geographic South Pole. IceTop can detect an astrophysical flux of neutrons from Galactic sources as an excess of cosmic-ray air showers arriving from the source direction. Neutrons are undeflected by the Galactic magnetic field and can typically travel 10 (E/PeV) pc before decay. Two searches are performed using 4 yr of the IceTop data set to look for a statistically significant excess of events with energies above 10 PeV (1016 eV) arriving within a small solid angle. The all-sky search method covers from -90° to approximately -50° in declination. No significant excess is found. A targeted search is also performed, looking for significant correlation with candidate sources in different target sets. This search uses a higher-energy cut (100 PeV) since most target objects lie beyond 1 kpc. The target sets include pulsars with confirmed TeV energy photon fluxes and high-mass X-ray binaries. No significant correlation is found for any target set. Flux upper limits are determined for both searches, which can constrain Galactic neutron sources and production scenarios.
AB - IceTop is an air-shower array located on the Antarctic ice sheet at the geographic South Pole. IceTop can detect an astrophysical flux of neutrons from Galactic sources as an excess of cosmic-ray air showers arriving from the source direction. Neutrons are undeflected by the Galactic magnetic field and can typically travel 10 (E/PeV) pc before decay. Two searches are performed using 4 yr of the IceTop data set to look for a statistically significant excess of events with energies above 10 PeV (1016 eV) arriving within a small solid angle. The all-sky search method covers from -90° to approximately -50° in declination. No significant excess is found. A targeted search is also performed, looking for significant correlation with candidate sources in different target sets. This search uses a higher-energy cut (100 PeV) since most target objects lie beyond 1 kpc. The target sets include pulsars with confirmed TeV energy photon fluxes and high-mass X-ray binaries. No significant correlation is found for any target set. Flux upper limits are determined for both searches, which can constrain Galactic neutron sources and production scenarios.
KW - astroparticle physics
KW - cosmic rays
KW - methods: data analysis
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M3 - Article
AN - SCOPUS:84992735145
SN - 0004-637X
VL - 830
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 2
M1 - 129
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