English Summary:
This paper presents maximum-likelihood search methods for time-dependent fluxes from point sources in high energy neutrino astronomy.
The authors describe a method for the case when the time dependence of the flux can be assumed a priori from other observations and an additional method to search for bursts with unknown time dependence.
They simulate one year of data from a cubic-kilometer scale neutrino detector and analyze the performance of these methods compared to standard time-integrated searches.
Korean Summary:
이 논문은 고에너지 중립성 부탁 천체 연구에서 시간 종속성이 있는 포인트 소스를 찾기 위한 최대 가능성 검색 방법을 제안합니다.
저자들은 시간 종속성이 알려졌을 때와 알려지지 않았을 때 두 가지 경우에 대한 메서드를 설명합니다.
고에너지 중립성 부탁 탐색기의 1년 동안의 데이터를 시뮬레이션하여 이러한 방법들의 성능을 분석합니다.
Technical Terms Explanation:
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Related Papers or Resources:
* [1] Title, Author/Source, URL
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arXiv:0912.1572v1 [astro-ph.IM] 8 Dec 2009 Time-Dependent Point Source Search Methods in High Energy Neutrino Astronomy Jim Braun a 1 , Mike Baker a, Jon Dumm a, Chad Finley a, Albrecht Karle a, Teresa Montaruli a aUniversity of Wisconsin, Chamberlin Hall, Madison, Wisconsin 53706, USA Abstract We present maximum-likelihood search methods for time-dependent fluxes from point sources, such as flares or periodic emissions. We describe a method for the case when the time dependence of the flux can be assumed a priori from other observations, and we additionally describe a method to search for bursts with an unknown time dependence. In the context of high energy neutrino astronomy, we simulate one year of data from a cubic-kilometer scale neutrino detector and char- acterize these methods and equivalent binned methods with respect to the duration of neutrino emission. Compared to standard time-integrated searches, we find that up to an order of magnitude fewer events are needed to discover bursts with short durations, even when the burst time and duration are not known a priori. 1 Introduction High energy gamma ray astronomy experiments, such as the imaging at- mospheric Cherenkov telescopes (IACTs) H.E.S.S., MAGIC, VERITAS and CANGAROO, and extensive air shower arrays such as Milagro, Argo, and Tibet Array, have revealed a large number of sources with emissions extend- ing to above a few tens of TeV (for a collection of results see [1]). The Fermi Gamma-ray Space Telescope, launched in June 2008, has already produced first catalogues for sources emitting > 100 MeV photons [2]. TeV gamma ray sources include galactic supernova remnants, pulsars, and microquasars, as well as extragalactic gamma ray bursts (GRBs) and active galactic nuclei (AGN). Gamma ray fluxes produced by many of these sources are time de- pendent. High energy photon observations of AGN reveal flaring activities on timescales of hours to several weeks, with intensities often several times larger than the typical flux of the source in its quiescent state. These flares are yet 1 Corresponding author: jim.braun@icecube.wisc.edu Preprint submitted to Elsevier 8 November 2018 unpredictable. GRBs have burst timescales ranging from milliseconds to a few minutes [3] that are still not fully explained. On the other hand, some of the time dependent emissions are more predictable. For instance, binary systems are naturally periodic. TeV photon fluxes from the microquasars LS I +61 303 and LS 5039, for example, are modulated by the orbital phase of the system [4,5]. No high energy extraterrestrial neutrino sources have been discovered, but po- tential sources include high energy gamma ray sources. Neutrino fluxes can be similarly time dependent if neutrinos and gamma rays originate from meson decays produced in hadronic processes (interactions of protons or nuclei with matter or environmental photons near sources). During AGN flares, it is pos- sible that an enhanced emission on top of that produced by electromagnetic mechanisms, such as synchrotron radiation and inverse Compton, is due to an increase in proton acceleration efficiency in jets [6]. The periodicity of micro- quasar photon emissions suggests that…

ARXIV : 0912.1572V1 [Astro-PH.IM] 8 2009 년 12 월 8 일 고 에너지 중성미자 천문학에서 시간 의존적 포인트 소스 검색 방법 Jim Braun A 1, Mike Baker A, Jon Dumm A, Chad Finley A, Albrecht Karle A, Teresa Montaruli, Chamberlin Hall, Madison, Wisconsin 537.
플러스 또는 주기적 배출과 같은 포인트 소스의 시간 의존적 플럭스에 대한 최대 불법 검색 방법.
우리는 플럭스의 시간 의존성이 다른 관찰에서 우선 순위로 가정 될 수있는 경우에 대한 방법을 설명하고, 알려지지 않은 시간 의존성을 가진 버스트를 검색하는 방법을 추가로 설명합니다.
고 에너지 중성미자 천문학의 맥락에서, 우리는 입방 킬로미터 스케일 중성미자 검출기에서 1 년간의 데이터를 시뮬레이션하고 중성미자 방출 기간과 관련하여 이러한 방법과 동등한 비정형 방법을 전환시킵니다.
표준 시간 통합 검색과 비교할 때 파열 시간과 지속 시간이 우선 순위로 알려지지 않은 경우에도 짧은 지속 시간으로 버스트를 발견하기 위해 최대 규모의 순서가 적습니다.
1 소개 고 에너지 감마선 천문학 실험, 예를 들어, 영상의 메스 테릭 체렌 코프 망원경 (IACTS) H.E.S.S., Magic, Veritas 및 Cangaroo 및 Milagro, Argo 및 Titbet Array와 같은 광범위한 공기 샤워 어레이는 에뮬레이션 확장 공급원이있는 많은 수의 공급원을 보여 주었다.
2008 년 6 월에 출시 된 Ferma Gamma-ray Space Telescope는 이미 100 Mev 광자를 방출하는 소스를위한 최초의 카탈로그를 생산했습니다 [2].
TEV 감마선 소스에는 은하 및 초신성 남은 자, 펄서 및 마이크로 쿼사뿐만 아니라 과민성 감마선 버스트 (GRB) 및 활성 은하 핵 (AGN)이 포함됩니다.
이러한 많은 출처에서 생산 된 감마선 플럭스는 시간이 소요됩니다.
AGN의 고 에너지 광자 관측은 시간의 시간에서 몇 주 시간에 흐르는 활성을 나타내며, 강도는 종종 정지 상태의 소스의 전형적인 플러스보다 몇 배 더 큽니다.
이 플레어는 아직 1 개의 해당 저자입니다.
GRB는 여전히 완전히 설명되지 않은 밀리 초에서 몇 분까지의 파열 시간이 있습니다 [3].
반면에, 시간 의존적 배출량이 더 예측 가능하다.
예를 들어, 이진 시스템은 당연히 주기적입니다.
예를 들어 Microquasars LS I +61 303 및 LS 5039의 TEV 광자 플럭스는 시스템의 궤도 단계에 의해 변조된다 [4,5].
고 에너지 외계인 중성미자 공급원은 발견되지 않았지만, 고급 소스에는 고 에너지 감마선 공급원이 포함됩니다.
중성미자 플럭스는 중성미자와 감마 광선이 Hadronic 프로세스에서 생성 된 메손 붕괴에서 비롯된 경우에도 시간 의존적 일 수 있습니다 (소스 근처의 물질 또는 환경 광자와의 양성자 또는 핵의 상호 작용).
Agnflres 동안, 싱크로트론 방사선 및 역 컴턴과 같은 전자기 메커니즘에 의해 생성 된 것 위의 강화 된 방출은 제트에서 양성자 가속도 효율의 증가로 인한 것이 가능하다 [6].
마이크로 퀘이사 광자 배출의 주기성은