Abstract
After the identification of the gamma-ray blazar TXS 0506+056 as the first compelling IceCube neutrino source candidate, we perform a systematic analysis of all high-energy neutrino events satisfying the IceCube realtime trigger criteria. We find one additional known gamma-ray source, the blazar GB6 J1040+0617, in spatial coincidence with a neutrino in this sample. The chance probability of this coincidence is 30% after trial correction. For the first time, we present a systematic study of the gamma-ray flux, spectral and optical variability, and multiwavelength behavior of GB6 J1040+0617 and compare it to TXS 0506+056. We find that TXS 0506+056 shows strong flux variability in the Fermi-Large Area Telescope gamma-ray band, being in an active state around the arrival of IceCube-170922A, but in a low state during the archival IceCube neutrino flare in 2014/15. In both cases the spectral shape is statistically compatible (≤2σ) with the average spectrum showing no indication of a significant relative increase of a high-energy component. While the association of GB6 J1040+0617 with the neutrino is consistent with background expectations, the source appears to be a plausible neutrino source candidate based on its energetics and multiwavelength features, namely a bright optical flare and modestly increased gamma-ray activity. Finding one or two neutrinos originating from gamma-ray blazars in the given sample of high-energy neutrinos is consistent with previously derived limits of neutrino emission from gamma-ray blazars, indicating the sources of the majority of cosmic high-energy neutrinos remain unknown.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 103 |
| Journal | Astrophysical Journal |
| Volume | 880 |
| Issue number | 2 |
| DOIs | |
| State | Published - 1 Aug 2019 |
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Investigation of Two Fermi-LAT Gamma-Ray Blazars Coincident with High-energy Neutrinos Detected by IceCube'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Astrophysical Journal, Vol. 880, No. 2, 103, 01.08.2019.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Investigation of Two Fermi-LAT Gamma-Ray Blazars Coincident with High-energy Neutrinos Detected by IceCube
AU - Collaboration, Fermi Lat
AU - Collaboration, Asas Sn
AU - Collaboration, Icecube
AU - Garrappa, S.
AU - Buson, S.
AU - Franckowiak, A.
AU - Shappee, B. J.
AU - Beacom, J. F.
AU - Dong, S.
AU - Holoien, T. W.S.
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AU - Prieto, J. L.
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AU - Xu, Y.
AU - Yanez, J. P.
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AU - Yoshida, S.
AU - Yuan, T.
N1 - Publisher Copyright: © 2019. The American Astronomical Society. All rights reserved..
PY - 2019/8/1
Y1 - 2019/8/1
N2 - After the identification of the gamma-ray blazar TXS 0506+056 as the first compelling IceCube neutrino source candidate, we perform a systematic analysis of all high-energy neutrino events satisfying the IceCube realtime trigger criteria. We find one additional known gamma-ray source, the blazar GB6 J1040+0617, in spatial coincidence with a neutrino in this sample. The chance probability of this coincidence is 30% after trial correction. For the first time, we present a systematic study of the gamma-ray flux, spectral and optical variability, and multiwavelength behavior of GB6 J1040+0617 and compare it to TXS 0506+056. We find that TXS 0506+056 shows strong flux variability in the Fermi-Large Area Telescope gamma-ray band, being in an active state around the arrival of IceCube-170922A, but in a low state during the archival IceCube neutrino flare in 2014/15. In both cases the spectral shape is statistically compatible (≤2σ) with the average spectrum showing no indication of a significant relative increase of a high-energy component. While the association of GB6 J1040+0617 with the neutrino is consistent with background expectations, the source appears to be a plausible neutrino source candidate based on its energetics and multiwavelength features, namely a bright optical flare and modestly increased gamma-ray activity. Finding one or two neutrinos originating from gamma-ray blazars in the given sample of high-energy neutrinos is consistent with previously derived limits of neutrino emission from gamma-ray blazars, indicating the sources of the majority of cosmic high-energy neutrinos remain unknown.
AB - After the identification of the gamma-ray blazar TXS 0506+056 as the first compelling IceCube neutrino source candidate, we perform a systematic analysis of all high-energy neutrino events satisfying the IceCube realtime trigger criteria. We find one additional known gamma-ray source, the blazar GB6 J1040+0617, in spatial coincidence with a neutrino in this sample. The chance probability of this coincidence is 30% after trial correction. For the first time, we present a systematic study of the gamma-ray flux, spectral and optical variability, and multiwavelength behavior of GB6 J1040+0617 and compare it to TXS 0506+056. We find that TXS 0506+056 shows strong flux variability in the Fermi-Large Area Telescope gamma-ray band, being in an active state around the arrival of IceCube-170922A, but in a low state during the archival IceCube neutrino flare in 2014/15. In both cases the spectral shape is statistically compatible (≤2σ) with the average spectrum showing no indication of a significant relative increase of a high-energy component. While the association of GB6 J1040+0617 with the neutrino is consistent with background expectations, the source appears to be a plausible neutrino source candidate based on its energetics and multiwavelength features, namely a bright optical flare and modestly increased gamma-ray activity. Finding one or two neutrinos originating from gamma-ray blazars in the given sample of high-energy neutrinos is consistent with previously derived limits of neutrino emission from gamma-ray blazars, indicating the sources of the majority of cosmic high-energy neutrinos remain unknown.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85071924328&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.3847/1538-4357/ab2ada
DO - 10.3847/1538-4357/ab2ada
M3 - Article
AN - SCOPUS:85071924328
SN - 0004-637X
VL - 880
JO - Astrophysical Journal
JF - Astrophysical Journal
IS - 2
M1 - 103
ER -