A search for high-energy neutrinos interacting within the IceCube detector between 2010 and 2012 provided the first evidence for a high-energy neutrino flux of extraterrestrial origin. Results from an analysis using the same methods with a third year (2012-2013) of data from the complete IceCube detector are consistent with the previously reported astrophysical flux in the 100 TeV-PeV range at the level of 10(-8) GeV cm-2 s-1 sr-1 per flavor and reject a purely atmospheric explanation for the combined three-year data at 5.7σ. The data are consistent with expectations for equal fluxes of all three neutrino flavors and with isotropic arrival directions, suggesting either numerous or spatially extended sources. The three-year data set, with a live time of 988 days, contains a total of 37 neutrino candidate events with deposited energies ranging from 30 to 2000 TeV. The 2000-TeV event is the highest-energy neutrino interaction ever observed.

A high-energy neutrino event detected by IceCube on 22 September 2017 was coincident in direction and time with a gamma-ray flare from the blazar TXS 0506+056. Prompted by this association, we investigated 9.5 years of IceCube neutrino observations to search for excess emission at the position of the blazar. We found an excess of high-energy neutrino events, with respect to atmospheric backgrounds, at that position between September 2014 and March 2015. Allowing for time-variable flux, this constitutes 3.5σ evidence for neutrino emission from the direction of TXS 0506+056, independent of and prior to the 2017 flaring episode. This suggests that blazars are identifiable sources of the high-energy astrophysical neutrino flux.

We report on the observation of two neutrino-induced events which have an estimated deposited energy in the IceCube detector of 1.04±0.16 and 1.14±0.17 PeV, respectively, the highest neutrino energies observed so far. These events are consistent with fully contained particle showers induced by neutral-current ν(e,μ,τ) (ν(e,μ,τ)) or charged-current ν(e) (ν(e)) interactions within the IceCube detector. The events were discovered in a search for ultrahigh energy neutrinos using data corresponding to 615.9 days effective live time. The expected number of atmospheric background is 0.082±0.004(stat)(-0.057)(+0.041)(syst). The probability of observing two or more candidate events under the atmospheric background-only hypothesis is 2.9×10(-3) (2.8σ) taking into account the uncertainty on the expected number of background events. These two events could be a first indication of an astrophysical neutrino flux; the moderate significance, however, does not permit a definitive conclusion at this time.

My life has been an interesting voyage. I became an astronomer because I could not imagine living on Earth and not trying to understand how the Universe works. My scientific career has revolved around observing the motions of stars within galaxies and the ...Read More

We are performing a uniform and unbiased, ~7x7 degrees imaging survey of the Large Magellanic Cloud (LMC), using the IRAC and MIPS instruments on board the Spitzer Space Telescope in order to survey the agents of a galaxy's evolution (SAGE), the interstellar medium (ISM) and stars in the LMC. The detection of diffuse ISM with column densities >1.2x10^21 H cm^-2 permits detailed studies of dust processes in the ISM. SAGE's point source sensitivity enables a complete census of newly formed stars with masses >3 solar masses that will determine the current star formation rate in the LMC. SAGE's detection of evolved stars with mass loss rates >1x10^-8 solar masses per year will quantify the rate at which evolved stars inject mass into the ISM of the LMC. The observing strategy includes two epochs in 2005, separated by three months, that both mitigate instrumental artifacts and constrain source variability. The SAGE data are non-proprietary. The data processing includes IRAC and MIPS pipelines and a database for mining the point source catalogs, which will be released to the community in support of Spitzer proposal cycles 4 and 5. We present initial results on the epoch 1 data with a special focus on the N79 and N83 region. The SAGE epoch 1 point source catalog has ~4 million sources. The point source counts are highest for the IRAC 3.6 microns band and decrease dramatically towards longer wavelengths consistent with the fact that stars dominate the point source catalogs and that the dusty objects, e.g. young stellar objects and dusty evolved stars that detected at the longer wavelengths, are rare in comparison. We outline a strategy for identifying foreground MW stars, that may comprise as much as 18% of the source list, and background galaxies, that may comprise ~12% of the source list.

Based on a comprehensive collection of data previously obtained by Thormählen et al. on the experimental refractive index of water and steam from the 1870s to the present, a new formulation is presented for the range of 0.2 to 2.5 μm in wave-length, −10 to +500 °C in temperature and 0 to 1045 kg m−3 in density. The Lorentz-Lorentz function or molar refraction, a strong function of wavelength but only weakly dependent on density and temperature, is fitted to a selected set of accurate refractive index data. The NBS/NRC equation of state for water and steam, the new international standard, is used to convert the experimental pressures to density. The deviations of all experimental data from the formulation are shown. A detailed assessment of the accuracy of the formulation is presented. Although the formulation does not represent to within their accuracy the data from the best sets in the visible range for liquid water below the boiling point, we show that inconsistencies between data sets, and minor deficiencies of the equation of state, prevent further improvement of a formulation based on data over as wide a range as considered here. It is shown that the best refractive index data can be used to discriminate between the various formulations of the equation of state of water and steam. It is demonstrated that several recent formulations of optical properties of liquid water over large ranges of wavelength need improvement in the range covered here. The new formulation is used to generate tables of the refractive index of water and steam at six wavelengths in the visible, near-infrared and near-ultraviolet, from 0 to 500 °C and up to 100 MPa in pressure.

ABSTRACT The IceCube Collaboration has previously discovered a high-energy astrophysical neutrino flux using neutrino events with interaction vertices contained within the instrumented volume of the IceCube detector. We present a complementary measurement using charged current muon neutrino events where the interaction vertex can be outside this volume. As a consequence of the large muon range the effective area is significantly larger but the field of view is restricted to the Northern Hemisphere. IceCube data from 2009 through 2015 have been analyzed using a likelihood approach based on the reconstructed muon energy and zenith angle. At the highest neutrino energies between  and  a significant astrophysical contribution is observed, excluding a purely atmospheric origin of these events at  significance. The data are well described by an isotropic, unbroken power-law flux with a normalization at  neutrino energy of  and a hard spectral index of  . The observed spectrum is harder in comparison to previous IceCube analyses with lower energy thresholds which may indicate a break in the astrophysical neutrino spectrum of unknown origin. The highest-energy event observed has a reconstructed muon energy of  which implies a probability of less than  for this event to be of atmospheric origin. Analyzing the arrival directions of all events with reconstructed muon energies above  no correlation with known γ -ray sources was found. Using the high statistics of atmospheric neutrinos we report the current best constraints on a prompt atmospheric muon neutrino flux originating from charmed meson decays which is below 1.06 in units of the flux normalization of the model in Enberg et al.

Evidence for an extraterrestrial flux of high-energy neutrinos has now been found in multiple searches with the IceCube detector. The first solid evidence was provided by a search for neutrino events with deposited energies TeV and interaction vertices inside the instrumented volume. Recent analyses suggest that the extraterrestrial flux extends to lower energies and is also visible with throughgoing, νμ-induced tracks from the Northern Hemisphere. Here, we combine the results from six different IceCube searches for astrophysical neutrinos in a maximum-likelihood analysis. The combined event sample features high-statistics samples of shower-like and track-like events. The data are fit in up to three observables: energy, zenith angle, and event topology. Assuming the astrophysical neutrino flux to be isotropic and to consist of equal flavors at Earth, the all-flavor spectrum with neutrino energies between 25 TeV and 2.8 PeV is well described by an unbroken power law with best-fit spectral index −2.50 ± 0.09 and a flux at 100 TeV of . Under the same assumptions, an unbroken power law with index −2 is disfavored with a significance of 3.8σ (p = 0.0066%) with respect to the best fit. This significance is reduced to 2.1σ (p = 1.7%) if instead we compare the best fit to a spectrum with index −2 that has an exponential cut-off at high energies. Allowing the electron-neutrino flux to deviate from the other two flavors, we find a νe fraction of 0.18 ± 0.11 at Earth. The sole production of electron neutrinos, which would be characteristic of neutron-decay-dominated sources, is rejected with a significance of 3.6σ (p = 0.014%).

The WFPC2 was installed in the Hubble Space Telesocpe (HST) in December 1993. Since then, the instrument has been providing high quality images. A significant amount of calibration data has been collected to aid in the understanding of the on-orbit performance of the instrument. Generally, the behavior of the camera is similar to its performance during the system-level thermal vacuum test at JPL in May 1993. Surprises were a significant charge transfer efficiency (CTE) problem and a significant growth rate in hot pixels at the original operating temperature of the CCDs (-76 C). The operating temperature of the WFPC2 CCDs was changed to -88 C on 23 April 1994, and significant improvements in CTE and hot pixels are seen at this temperature. In this paper we describe the on-orbit performance of the WFPC2. We discuss the optical and thermal history, the instrument throughput and stability, the PSF, the effects of undersampling on photometry, and properties of cosmic rays observed on-orbit, and the geometric distortion in the camera. We present the best techniques for the reduction of WFPC2 data, and describe the construction of calibration products including superbiases, superdarks, and flat fields.

IceCube is a km-scale neutrino observatory under construction at the South Pole with sensors both in the deep ice (InIce) and on the surface (IceTop). The sensors, called Digital Optical Modules (DOMs), detect, digitize and timestamp the signals from optical Cherenkov-radiation photons. The DOM Main Board (MB) data acquisition subsystem is connected to the central DAQ in the IceCube Laboratory (ICL) by a single twisted copper wire-pair and transmits packetized data on demand. Time calibration is maintained throughout the array by regular transmission to the DOMs of precisely timed analog signals, synchronized to a central GPS-disciplined clock. The design goals and consequent features, functional capabilities, and initial performance of the DOM MB, and the operation of a combined array of DOMs as a system, are described here. Experience with the first InIce strings and the IceTop stations indicates that the system design and performance goals have been achieved.