Paper: Searches for Neutrinos from Gamma-Ray Bursts Using the IceCube Neutrino Observatory
Authors: R. Abbasi, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, J. M. Alameddine, A. A. Alves, N. M. Amin, K. Andeen, T. Anderson, G. Anton, C. Argüelles, Y. Ashida, S. Athanasiadou, S. Axani, X. Bai, A. Balagopal V., S. W. Barwick, V. Basu, S. Baur, R. Bay, J. J. Beatty, K.-H. Becker, J. Becker Tjus, J. Beise, C. Bellenghi, S. Benda, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, M. Boddenberg, F. Bontempo, J. Y. Book, J. Borowka, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, E. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, B. Brinson, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, R. T. Burley, R. S. Busse, M. A. Campana, E. G. Carnie-Bronca, C. Chen, Z. Chen, D. Chirkin, K. Choi, B. A. Clark, K. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, A. Connolly, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, C. Dappen, P. Dave, C. De Clercq, J. J. DeLaunay, D. Delgado López, H. Dembinski, K. Deoskar, A. Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, T. DeYoung, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, M. Dittmer, H. Dujmovic, M. A. DuVernois, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, H. Erpenbeck, J. Evans, P. A. Evenson, K. L. Fan, A. R. Fazely, A. Fedynitch, N. Feigl, S. Fiedlschuster, A. T. Fienberg, C. Finley, L. Fischer, D. Fox, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, P. Fürst, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, A. Garcia, S. Garrappa, L. Gerhardt, A. Ghadimi, C. Glaser, T. Glauch, T. Glüsenkamp, N. Goehlke, J. G. Gonzalez, S. Goswami, D. Grant, T. Grégoire, S. Griswold, C. Günther, P. Gutjahr, C. Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, M. Ha Minh, K. Hanson, J. Hardin, A. A. Harnisch, A. Haungs, K. Helbing, F. Henningsen, E. C. Hettinger, S. Hickford, J. Hignight, C. Hill, G. C. Hill, K. D. Hoffman, K. Hoshina, W. Hou, M. Huber, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, K. Hymon, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, M. Jansson, G. S. Japaridze, M. Jeong, M. Jin, B. J. P. Jones, D. Kang, W. Kang, X. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, L. Kardum, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, M. Kellermann, J. L. Kelley, A. Kheirandish, K. Kin, J. Kiryluk, S. R. Klein, A. Kochocki, R. Koirala, H. Kolanoski, T. Kontrimas, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, P. Koundal, M. Kovacevich, M. Kowalski, T. Kozynets, E. Krupczak, E. Kun, N. Kurahashi, N. Lad, C. Lagunas Gualda, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, J. W. Lee, K. Leonard, A. Leszczyńska, Y. Li, M. Lincetto, Q. R. Liu, M. Liubarska, E. Lohfink, C. J. Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, A. Ludwig, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, K. B. M. Mahn, Y. Makino, S. Mancina, I. C. Mariş, I. Martinez-Soler, R. Maruyama, S. McCarthy, T. McElroy, F. McNally, J. V. Mead, K. Meagher, S. Mechbal, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, Y. Merckx, J. Micallef, D. Mockler, T. Montaruli, R. W. Moore, R. Morse, M. Moulai, T. Mukherjee, R. Naab, R. Nagai, U. Naumann, J. Necker, L. V. Nguyễn, H. Niederhausen, M. U. Nisa, S. C. Nowicki, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, B. Oeyen, A. Olivas, E. O'Sullivan, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, G. K. Parker, E. N. Paudel, L. Paul, C. Pérez de los Heros, L. Peters, J. Peterson, S. Philippen, S. Pieper, A. Pizzuto, M. Plum, Y. Popovych, A. Porcelli, M. Prado Rodriguez, B. Pries, G. T. Przybylski, C. Raab, J. Rack-Helleis, A. Raissi, M. Rameez, K. Rawlins, I. C. Rea, Z. Rechav, A. Rehman, P. Reichherzer, R. Reimann, G. Renzi, E. Resconi, S. Reusch, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, E. J. Roberts, S. Robertson, G. Roellinghoff, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk Cantu, I. Safa, J. Saffer, D. Salazar-Gallegos, P. Sampathkumar, S. E. Sanchez Herrera, A. Sandrock, M. Santander, S. Sarkar, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, H. Schieler, S. Schindler, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, F. G. Schröder, L. Schumacher, G. Schwefer, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, A. Sharma, S. Shefali, N. Shimizu, M. Silva, B. Skrzypek, B. Smithers, R. Snihur, J. Soedingrekso, A. Sogaard, D. Soldin, C. Spannfellner, G. M. Spiczak, C. Spiering, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, J. Stettner, T. Stezelberger, T. Stürwald, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, S. Ter-Antonyan, J. Thwaites, S. Tilav, F. Tischbein, K. Tollefson, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, J. P. Twagirayezu, B. Ty, M. A. Unland Elorrieta, N. Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. van Santen, J. Veitch-Michaelis, S. Verpoest, C. Walck, W. Wang, T. B. Watson, C. Weaver, P. Weigel, A. Weindl, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, M. Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, N. Willey, D. R. Williams, M. Wolf, G. Wrede, J. Wulff, X. W. Xu, J. P. Yanez, E. Yildizci, S. Yoshida, S. Yu, T. Yuan, Z. Zhang, P. Zhelnin, Adam Goldstein, Joshua Wood
Figure caption: Model predictions by Razzaque et al. (2003) shown for two progenitor scenarios. The dashed red and green lines correspond to model predictions for central engines enveloped by an outer hydrogen and helium shell, respectively. The solid red line shows the model limit for the outer hydrogen shell. The “Stacked Precursor” analysis can exclude the H-shell model by a factor 10, but does not constrain the He-shell model. Aside from these model comparisons, generic flux upper limits are also shown. Limits for an E −2 spectrum are displayed by the black line, where the x-range corresponds to the energy band that contributes 90% of all signal events. The solid gray line shows the differential flux, normalized per decade of energy, to which the analysis is sensitive. These generic upper limits extrapolate the total GRB flux in a different way than the model prediction/limits, as explained in Section 6.3. For reference, the astrophysical neutrino flux observed by IceCube is also shown (Stettner 2019; Abbasi et al. 2021b).