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Despite extensive efforts, discovery of high-energy astrophysical neutrino sources remains elusive. We present an event-level simultaneous maximum likelihood analysis of tracks and cascades using IceCube data collected from 2008 April 6 to 2022 May 23 to search the whole sky for neutrino sources, and using a source catalog, for coincidence of neutrino emission with gamma-ray emission. This is the first time a simultaneous fit of different detection channels is used to conduct a time-integrated all-sky scan with IceCube. Combining all-sky tracks, with superior pointing power and sensitivity in the northern sky, with all-sky cascades, with good energy resolution and sensitivity in the southern sky, we have developed the most sensitive point-source search to date by IceCube that targets the entire sky. The most significant point in the northern sky aligns with NGC 1068, a Seyfert II galaxy, which, from the catalog search, shows a 3.5σ excess over background after accounting for trials. The most significant point in the southern sky does not align with any source in the catalog and is not significant after accounting for trials. A search for the single most significant Gaussian flare at the locations of NGC 1068, PKS 1424+240, and the southern highest-significance point shows results consistent with expectations for steady emission. Notably, this is the first time that a flare shorter than four years has been excluded as being responsible for NGC 1068’s emergence as a neutrino source. Our results show that combining tracks and cascades when conducting neutrino source searches improves sensitivity and can lead to new discoveries.
All-sky Neutrino Point-source Search with IceCube Combined Track and Cascade Data
Abbasi R.;Ackermann M.;Adams J.;Agarwalla S. K.;Aguilar J. A.;Ahlers M.;Alameddine J. M.;Ali S.;Amin N. M.;Andeen K.;Arguelles C.;Ashida Y.;Athanasiadou S.;Axani S. N.;Babu R.;Bai X.;Baines-Holmes J.;Balagopal A.;Barwick S. W.;Bash S.;Basu V.;Bay R.;Beatty J. J.;Becker Tjus J.;Behrens P.;Beise J.;Bellenghi C.;Benkel B.;BenZvi S.;Berley D.;Bernardini E.;Besson D. Z.;Blaufuss E.;Bloom L.;Blot S.;Bodo I.;Bontempo F.;Book Motzkin J. Y.;Boscolo Meneguolo C.;Boser S.;Botner O.;Bottcher J.;Braun J.;Brinson B.;Brisson-Tsavoussis Z.;Burley R. T.;Butterfield D.;Campana M. A.;Carloni K.;Carpio J.;Chattopadhyay S.;Chau N.;Chen Z.;Chirkin D.;Choi S.;Clark B. A.;Coleman A.;Coleman P.;Collin G. H.;Coloma Borja D. A.;Connolly A.;Conrad J. M.;Corley R.;Cowen D. F.;De Clercq C.;DeLaunay J. J.;Delgado D.;Delmeulle T.;Deng S.;Desiati P.;de Vries K. D.;de Wasseige G.;DeYoung T.;Diaz-Velez J. C.;DiKerby S.;Dittmer M.;Domi A.;Draper L.;Dueser L.;Durnford D.;Dutta K.;DuVernois M. A.;Ehrhardt T.;Eidenschink L.;Eimer A.;Eller P.;Ellinger E.;Elsasser D.;Engel R.;Erpenbeck H.;Esmail W.;Eulig S.;Evans J.;Evenson P. A.;Fan K. L.;Fang K.;Farrag K.;Fazely A. R.;Fedynitch A.;Feigl N.;Finley C.;Fischer L.;Fox D.;Franckowiak A.;Fukami S.;Furst P.;Gallagher J.;Ganster E.;Garcia A.;Garcia M.;Garg G.;Genton E.;Gerhardt L.;Ghadimi A.;Glaser C.;Glusenkamp T.;Gonzalez J. G.;Goswami S.;Granados A.;Grant D.;Gray S. J.;Griffin S.;Griswold S.;Groth K. M.;Guevel D.;Gunther C.;Gutjahr P.;Ha C.;Haack C.;Hallgren A.;Halve L.;Halzen F.;Hamacher L.;Ha Minh M.;Handt M.;Hanson K.;Hardin J.;Harnisch A. A.;Hatch P.;Haungs A.;Haussler J.;Helbing K.;Hellrung J.;Henke B.;Hennig L.;Henningsen F.;Heuermann L.;Hewett R.;Heyer N.;Hickford S.;Hidvegi A.;Hill C.;Hill G. C.;Hmaid R.;Hoffman K. D.;Hooper D.;Hori S.;Hoshina K.;Hostert M.;Hou W.;Huber T.;Hultqvist K.;Hymon K.;Ishihara A.;Iwakiri W.;Jacquart M.;Jain S.;Janik O.;Jansson M.;Jeong M.;Jin M.;Kamp N.;Kang D.;Kang W.;Kang X.;Kappes A.;Kardum L.;Karg T.;Karl M.;Karle A.;Katil A.;Kauer M.;Kelley J. L.;Khanal M.;Khatee Zathul A.;Kheirandish A.;Kimku H.;Kiryluk J.;Klein C.;Klein S. R.;Kobayashi Y.;Kochocki A.;Koirala R.;Kolanoski H.;Kontrimas T.;Kopke L.;Kopper C.;Koskinen D. J.;Koundal P.;Kowalski M.;Kozynets T.;Krieger N.;Krishnamoorthi J.;Krishnan T.;Kruiswijk K.;Krupczak E.;Kumar A.;Kun E.;Kurahashi N.;Lad N.;Lagunas Gualda C.;Lallement Arnaud L.;Lamoureux M.;Larson M. J.;Lauber F.;Lazar J. P.;Leonard DeHolton K.;Leszczynska A.;Liao J.;Lin C.;Liu Y. T.;Liubarska M.;Love C.;Lu L.;Lucarelli F.;Luszczak W.;Lyu Y.;Madsen J.;Magnus E.;Makino Y.;Manao E.;Mancina S.;Mand A.;Maris I. C.;Marka S.;Marka Z.;Marten L.;Martinez-Soler I.;Maruyama R.;Mauro J.;Mayhew F.;McNally F.;Mead J. V.;Meagher K.;Mechbal S.;Medina A.;Meier M.;Merckx Y.;Merten L.;Mitchell J.;Molchany L.;Montaruli T.;Moore R. W.;Morii Y.;Mosbrugger A.;Moulai M.;Mousadi D.;Moyaux E.;Mukherjee T.;Naab R.;Nakos M.;Naumann U.;Necker J.;Neste L.;Neumann M.;Niederhausen H.;Nisa M. U.;Noda K.;Noell A.;Novikov A.;Obertacke Pollmann A.;O'Dell V.;Olivas A.;Orsoe R.;Osborn J.;O'Sullivan E.;Palusova V.;Pandya H.;Parenti A.;Park N.;Parrish V.;Paudel E. N.;Paul L.;Perez de los Heros C.;Pernice T.;Peterson J.;Plum M.;Ponten A.;Poojyam V.;Popovych Y.;Prado Rodriguez M.;Pries B.;Procter-Murphy R.;Przybylski G. T.;Pyras L.;Raab C.;Rack-Helleis J.;Rad N.;Ravn M.;Rawlins K.;Rechav Z.;Rehman A.;Reistroffer I.;Resconi E.;Reusch S.;Rho C. D.;Rhode W.;Ricca L.;Riedel B.;Rifaie A.;Roberts E. J.;Robertson S.;Rongen M.;Rosted A.;Rott C.;Ruhe T.;Ruohan L.;Ryckbosch D.;Saffer J.;Salazar-Gallegos D.;Sampathkumar P.;Sandrock A.;Sanger-Johnson G.;Santander M.;Sarkar S.;Savelberg J.;Scarnera M.;Schaile P.;Schaufel M.;Schieler H.;Schindler S.;Schlickmann L.;Schluter B.;Schluter F.;Schmeisser N.;Schmidt T.;Schroder F. G.;Schumacher L.;Schwirn S.;Sclafani S.;Seckel D.;Seen L.;Seikh M.;Seunarine S.;Sevle Myhr P. A.;Shah R.;Shefali S.;Shimizu N.;Skrzypek B.;Snihur R.;Soedingrekso J.;Segaard A.;Soldin D.;Soldin P.;Sommani G.;Spannfellner C.;Spiczak G. M.;Spiering C.;Stachurska J.;Stamatikos M.;Stanev T.;Stezelberger T.;Sturwald T.;Stuttard T.;Sullivan G. W.;Taboada I.;Ter-Antonyan S.;Terliuk A.;Thakuri A.;Thiesmeyer M.;Thompson W. G.;Thwaites J.;Tilav S.;Tollefson K.;Toscano S.;Tosi D.;Trettin A.;Upadhyay A. K.;Upshaw K.;Vaidyanathan A.;Valtonen-Mattila N.;Valverde J.;Vandenbroucke J.;Van Eeden T.;van Eijndhoven N.;Van Rootselaar L.;van Santen J.;Vara J.;Varsi F.;Venugopal M.;Vereecken M.;Vergara Carrasco S.;Verpoest S.;Veske D.;Vijai A.;Villarreal J.;Walck C.;Wang A.;Warrick E. H. S.;Weaver C.;Weigel P.;Weindl A.;Weldert J.;Wen A. Y.;Wendt C.;Werthebach J.;Weyrauch M.;Whitehorn N.;Wiebusch C. H.;Williams D. R.;Witthaus L.;Wolf M.;Wrede G.;Xu X. W.;Yanez J. P.;Yildizci E.;Yoshida S.;Young R.;Yu F.;Yu S.;Yuan T.;Zegarelli A.;Zhang S.;Zhang Z.;Zhelnin P.;Zilberman P.
2025
Abstract
Despite extensive efforts, discovery of high-energy astrophysical neutrino sources remains elusive. We present an event-level simultaneous maximum likelihood analysis of tracks and cascades using IceCube data collected from 2008 April 6 to 2022 May 23 to search the whole sky for neutrino sources, and using a source catalog, for coincidence of neutrino emission with gamma-ray emission. This is the first time a simultaneous fit of different detection channels is used to conduct a time-integrated all-sky scan with IceCube. Combining all-sky tracks, with superior pointing power and sensitivity in the northern sky, with all-sky cascades, with good energy resolution and sensitivity in the southern sky, we have developed the most sensitive point-source search to date by IceCube that targets the entire sky. The most significant point in the northern sky aligns with NGC 1068, a Seyfert II galaxy, which, from the catalog search, shows a 3.5σ excess over background after accounting for trials. The most significant point in the southern sky does not align with any source in the catalog and is not significant after accounting for trials. A search for the single most significant Gaussian flare at the locations of NGC 1068, PKS 1424+240, and the southern highest-significance point shows results consistent with expectations for steady emission. Notably, this is the first time that a flare shorter than four years has been excluded as being responsible for NGC 1068’s emergence as a neutrino source. Our results show that combining tracks and cascades when conducting neutrino source searches improves sensitivity and can lead to new discoveries.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
