Preprint / Version 0

Prompt Searches for Very-High-Energy γ-Ray Counterparts to IceCube Astrophysical Neutrino Alerts

Authors

  • J. Abhir
  • A. Biland
  • K. Brand
  • T. Bretz
  • D. Dorner
  • L. Eisenberger
  • D. Elsaesser
  • P. Günther
  • S. Hasan
  • D. Hildebrand
  • K. Mannheim
  • M. Linhoff
  • F. Pfeifle
  • W. Rhode
  • B. Schleicher
  • V. Sliusar
  • M. Vorbrugg
  • R. Walter
  • F. Aharonian
  • F. Ait Benkhali
  • J. Aschersleben
  • H. Ashkar
  • M. Backes
  • V. Barbosa Martins
  • R. Batzofin
  • Y. Becherini
  • D. Berge
  • M. Böttcher
  • C. Boisson
  • J. Bolmont
  • J. Borowska
  • R. Brose
  • A. Brown
  • F. Brun
  • B. Bruno
  • S. Casanova
  • J. Celic
  • M. Cerruti
  • A. Chen
  • M. Chernyakova
  • J. Chibueze
  • O. Chibueze
  • B. Cornejo
  • G. Cotter
  • G. Cozzolongo
  • J. Damascene Mbarubucyeye
  • J. de Assis Scarpin
  • A. Delgado Giles
  • A. Djannati-Ataï
  • J. Djuvsland
  • A. Dmytriiev
  • K. Egberts
  • K. Egg
  • S. Einecke
  • J. -P. Ernenwein
  • C. Escañ
  • K. Feijen
  • M. Filipovic
  • G. Fontaine
  • S. Funk
  • S. Gabici
  • J. F. Glicenstein
  • P. Goswami
  • G. Grolleron
  • B. Heß
  • J. A. Hinton
  • M. Holler
  • M. Jamrozy
  • F. Jankowsky
  • I. Jung-Richardt
  • E. Kasai
  • K. Katarzyń
  • H. Katjaita
  • D. Kerszberg
  • R. Khatoon
  • B. Khélifi
  • W. Kluź
  • Nu. Komin
  • R. Konno
  • K. Kosack
  • D. Kostunin
  • G. Kukec Mezek
  • R. G. Lang
  • A. Lemière
  • M. Lemoine-Goumard
  • J. -P. Lenain
  • A. Luashvili
  • J. Mackey
  • V. Marandon
  • G. Martí-Devesa
  • R. Marx
  • M. Mayer
  • A. Mehta
  • A. Mitchell
  • R. Moderski
  • M. O. Moghadam
  • L. Mohrmann
  • E. Moulin
  • M. de Naurois
  • J. Niemiec
  • E. de Ona Wilhelmi
  • S. Panny
  • M. Panter
  • R. D. Parsons
  • U. Pensec
  • P. Pichard
  • G. Pühlhofer
  • M. Punch
  • A. Quirrenbach
  • M. Regeard
  • O. Reimer
  • H. Ren
  • F. Rieger
  • G. Rowell
  • B. Rudak
  • K. Sabri
  • V. Sahakian
  • H. Salzmann
  • M. Sasaki
  • J. Schäfer
  • F. Schüssler
  • H. M. Schutte
  • M. Senniappan
  • J. N. S. Shapopi
  • A. Sharma
  • H. Sol
  • S. Spencer
  • Ł. Ł.
  • R. Steenkamp
  • S. Steinmassl
  • C. Steppa
  • T. Takahashi
  • T. Tanaka
  • A. M. Taylor
  • M. Tsirou
  • C. van Eldik
  • M. Vecchi
  • C. Venter
  • J. Vink
  • T. Wach
  • S. J. Wagner
  • A. Wierzcholska
  • M. Zacharias
  • A. A. Zdziarski
  • A. Zech
  • N. Żywucka
  • S. Abe
  • J. Abhir
  • A. Abhishek
  • A. Aguasca-Cabot
  • I. Agudo
  • T. Aniello
  • S. Ansoldi
  • L. A. Antonelli
  • A. Arbet Engels
  • C. Arcaro
  • M. Artero
  • K. Asano
  • A. Babić
  • C. Bakshi
  • U. Barres de Almeida
  • J. A. Barrio
  • L. Barrios-Jiménez
  • I. Batković
  • J. Baxter
  • J. Becerra González
  • W. Bednarek
  • E. Bernardini
  • J. Bernete
  • A. Berti
  • J. Besenrieder
  • C. Bigongiari
  • A. Biland
  • O. Blanch
  • H. Bökenkamp
  • G. Bonnoli
  • Ž Ž
  • E. Bronzini
  • I. Burelli
  • A. Campoy-Ordaz
  • A. Carosi
  • R. Carosi
  • M. Carretero-Castrillo
  • A. J. Castro-Tirado
  • D. Cerasole
  • G. Ceribella
  • Y. Chai
  • A. Chilingarian
  • A. Cifuentes
  • J. L. Contreras
  • J. Cortina
  • S. Covino
  • G. D'Amico
  • P. Da Vela
  • F. Dazzi
  • A. De Angelis
  • B. De Lotto
  • M. Delfino
  • C. Delgado Mendez
  • F. Di Pierro
  • R. Di Tria
  • L. Di Venere
  • A. Dinesh
  • D. Dominis Prester
  • A. Donini
  • D. Dorner
  • M. Doro
  • L. Eisenberger
  • D. Elsaesser
  • J. Escudero
  • L. Fariña
  • A. Fattorini
  • L. Foffano
  • L. Font
  • S. Fröse
  • Y. Fukazawa
  • S. Gasparyan
  • M. Gaug
  • J. G. Giesbrecht Paiva
  • N. Giglietto
  • F. Giordano
  • P. Gliwny
  • N. Godinović
  • T. Gradetzke
  • R. Grau
  • D. Green
  • J. G. Green
  • P. Günther
  • D. Hadasch
  • A. Hahn
  • T. Hassan
  • L. Heckmann
  • D. Hrupec
  • R. Imazawa
  • D. Israyelyan
  • I. Jiménez Martínez
  • J. Jiménez Quiles
  • J. Jormanainen
  • S. Kankkunen
  • T. Kayanoki
  • D. Kerszberg
  • J. Konrad
  • P. M. Kouch
  • H. Kubo
  • J. Kushida
  • M. Láinez
  • A. Lamastra
  • E. Lindfors
  • S. Lombardi
  • F. Longo
  • R. López-Coto
  • M. López-Moya
  • A. López-Oramas
  • S. Loporchio
  • L. Lulić
  • E. Lyard
  • P. Majumdar
  • M. Makariev
  • M. Mallamaci
  • G. Maneva
  • M. Manganaro
  • S. Mangano
  • S. Marchesi
  • M. Mariotti
  • M. Martínez
  • P. Maruš
  • A. Mas-Aguilar
  • D. Mazin
  • S. Menchiari
  • J. Méndez Gallego
  • D. Miceli
  • J. M. Miranda
  • R. Mirzoyan
  • M. Molero González
  • E. Molina
  • H. A. Mondal
  • A. Moralejo
  • T. Nakamori
  • C. Nanci
  • V. Neustroev
  • M. Nievas Rosillo
  • C. Nigro
  • L. Nikolić
  • K. Nilsson
  • K. Nishijima
  • K. Noda
  • S. Nozaki
  • A. Okumura
  • J. Otero-Santos
  • S. Paiano
  • D. Paneque
  • J. M. Paredes
  • M. Peresano
  • M. Persic
  • M. Pihet
  • F. Podobnik
  • P. G. Prada Moroni
  • E. Prandini
  • M. Ribó
  • J. Rico
  • T. Saito
  • S. Sakurai
  • K. Satalecka
  • F. G. Saturni
  • K. Schmitz
  • F. Schmuckermaier
  • J. L. Schubert
  • A. Sciaccaluga
  • G. Silvestri
  • J. Sitarek
  • V. Sliusar
  • D. Sobczynska
  • A. Stamerra
  • J. Striš
  • D. Strom
  • M. Strzys
  • Y. Suda
  • H. Tajima
  • M. Takahashi
  • R. Takeishi
  • P. Temnikov
  • K. Terauchi
  • T. Terzić
  • A. Tutone
  • S. Ubach
  • J. van Scherpenberg
  • M. Vazquez Acosta
  • S. Ventura
  • G. Verna
  • I. Viale
  • A. Vigliano
  • C. F. Vigorito
  • E. Visentin
  • V. Vitale
  • I. Vovk
  • R. Walter
  • F. Wersig
  • M. Will
  • T. Yamamoto
  • P. K. H. Yeung
  • S. Yoo
  • A. Acharyya
  • A. Archer
  • P. Bangale
  • J. T. Bartkoske
  • W. Benbow
  • J. H. Buckley
  • Y. Chen
  • J. L. Christiansen
  • A. J. Chromey
  • M. Errando
  • S. Feldman
  • Q. Feng
  • S. Filbert
  • L. Fortson
  • A. Furniss
  • W. Hanlon
  • O. Hervet
  • C. E. Hinrichs
  • J. Holder
  • Z. Hughes
  • T. B. Humensky
  • W. Jin
  • M. N. Johnson
  • P. Kaaret
  • M. Kertzman
  • M. Kherlakian
  • D. Kieda
  • T. K. Kleiner
  • N. Korzoun
  • M. J. Lang
  • M. Lundy
  • G. Maier
  • M. J. Millard
  • J. Millis
  • P. Moriarty
  • R. Mukherjee
  • W. Ning
  • R. A. Ong
  • A. Pandey
  • M. Pohl
  • J. Quinn
  • P. L. Rabinowitz
  • K. Ragan
  • P. T. Reynolds
  • D. Ribeiro
  • E. Roache
  • I. Sadeh
  • A. C. Sadun
  • L. Saha
  • M. Santander
  • G. H. Sembroski
  • R. Shang
  • D. Tak
  • A. K. Talluri
  • J. V. Tucci
  • J. Valverde
  • V. V. Vassiliev
  • D. A. Williams
  • S. L. Wong
  • S. Buson
  • R. Abbasi
  • M. Ackermann
  • J. Adams
  • S. K. Agarwalla
  • J. A. Aguilar
  • M. Ahlers
  • J. M. Alameddine
  • S. Ali
  • N. M. Amin
  • K. Andeen
  • C. Argü
  • Y. Ashida
  • S. Athanasiadou
  • S. N. Axani
  • R. Babu
  • X. Bai
  • J. Baines-Holmes
  • A. Balagopal V.
  • S. W. Barwick
  • S. Bash
  • V. Basu
  • R. Bay
  • J. J. Beatty
  • J. Becker Tjus
  • P. Behrens
  • J. Beise
  • C. Bellenghi
  • B. Benkel
  • S. BenZvi
  • D. Berley
  • E. Bernardini
  • D. Z. Besson
  • E. Blaufuss
  • L. Bloom
  • S. Blot
  • I. Bodo
  • F. Bontempo
  • J. Y. Book Motzkin
  • C. Boscolo Meneguolo
  • S. Bö
  • O. Botner
  • J. Bö
  • J. Braun
  • B. Brinson
  • Z. Brisson-Tsavoussis
  • R. T. Burley
  • D. Butterfield
  • M. A. Campana
  • K. Carloni
  • J. Carpio
  • S. Chattopadhyay
  • N. Chau
  • Z. Chen
  • D. Chirkin
  • S. Choi
  • B. A. Clark
  • A. Coleman
  • P. Coleman
  • G. H. Collin
  • D. A. Coloma Borja
  • A. Connolly
  • J. M. Conrad
  • D. F. Cowen
  • C. De Clercq
  • J. J. DeLaunay
  • D. Delgado
  • T. Delmeulle
  • S. Deng
  • P. Desiati
  • K. D. de Vries
  • G. de Wasseige
  • T. DeYoung
  • J. C. Dí
  • S. DiKerby
  • T. Ding
  • M. Dittmer
  • A. Domi
  • L. Draper
  • L. Dueser
  • D. Durnford
  • K. Dutta
  • M. A. DuVernois
  • T. Ehrhardt
  • L. Eidenschink
  • A. Eimer
  • P. Eller
  • E. Ellinger
  • D. Elsä
  • R. Engel
  • H. Erpenbeck
  • W. Esmail
  • S. Eulig
  • J. Evans
  • P. A. Evenson
  • K. L. Fan
  • K. Fang
  • K. Farrag
  • A. R. Fazely
  • A. Fedynitch
  • N. Feigl
  • C. Finley
  • L. Fischer
  • D. Fox
  • A. Franckowiak
  • S. Fukami
  • P. Fü
  • J. Gallagher
  • E. Ganster
  • A. Garcia
  • M. Garcia
  • G. Garg
  • E. Genton
  • L. Gerhardt
  • A. Ghadimi
  • C. Glaser
  • T. Glü
  • J. G. Gonzalez
  • S. Goswami
  • A. Granados
  • D. Grant
  • S. J. Gray
  • S. Griffin
  • S. Griswold
  • K. M. Groth
  • D. Guevel
  • C. Gü
  • P. Gutjahr
  • C. Ha
  • C. Haack
  • A. Hallgren
  • L. Halve
  • F. Halzen
  • L. Hamacher
  • M. Ha Minh
  • M. Handt
  • K. Hanson
  • J. Hardin
  • A. A. Harnisch
  • P. Hatch
  • A. Haungs
  • J. Hä
  • K. Helbing
  • J. Hellrung
  • B. Henke
  • L. Hennig
  • F. Henningsen
  • L. Heuermann
  • R. Hewett
  • N. Heyer
  • S. Hickford
  • A. Hidvegi
  • C. Hill
  • G. C. Hill
  • R. Hmaid
  • K. D. Hoffman
  • D. Hooper
  • S. Hori
  • K. Hoshina
  • M. Hostert
  • W. Hou
  • M. Hrywniak
  • T. Huber
  • K. Hultqvist
  • K. Hymon
  • A. Ishihara
  • W. Iwakiri
  • M. Jacquart
  • S. Jain
  • O. Janik
  • M. Jansson
  • M. Jeong
  • M. Jin
  • N. Kamp
  • D. Kang
  • W. Kang
  • X. Kang
  • A. Kappes
  • L. Kardum
  • T. Karg
  • M. Karl
  • A. Karle
  • A. Katil
  • M. Kauer
  • J. L. Kelley
  • M. Khanal
  • A. Khatee Zathul
  • A. Kheirandish
  • H. Kimku
  • J. Kiryluk
  • C. Klein
  • S. R. Klein
  • Y. Kobayashi
  • A. Kochocki
  • R. Koirala
  • H. Kolanoski
  • T. Kontrimas
  • L. Kö
  • C. Kopper
  • D. J. Koskinen
  • P. Koundal
  • M. Kowalski
  • T. Kozynets
  • A. Kravka
  • N. Krieger
  • J. Krishnamoorthi
  • T. Krishnan
  • K. Kruiswijk
  • E. Krupczak
  • A. Kumar
  • E. Kun
  • N. Kurahashi
  • N. Lad
  • C. Lagunas Gualda
  • L. Lallement Arnaud
  • M. Lamoureux
  • M. J. Larson
  • F. Lauber
  • J. P. Lazar
  • K. Leonard DeHolton
  • A. Leszczyń
  • J. Liao
  • C. Lin
  • Y. T. Liu
  • M. Liubarska
  • C. Love
  • L. Lu
  • F. Lucarelli
  • W. Luszczak
  • Y. Lyu
  • M. Macdonald
  • J. Madsen
  • E. Magnus
  • Y. Makino
  • E. Manao
  • S. Mancina
  • A. Mand
  • I. C. Mariş
  • S. Marka
  • Z. Marka
  • L. Marten
  • I. Martinez-Soler
  • R. Maruyama
  • J. Mauro
  • F. Mayhew
  • F. McNally
  • J. V. Mead
  • K. Meagher
  • S. Mechbal
  • A. Medina
  • M. Meier
  • Y. Merckx
  • L. Merten
  • J. Mitchell
  • L. Molchany
  • S. Mondal
  • T. Montaruli
  • R. W. Moore
  • Y. Morii
  • A. Mosbrugger
  • M. Moulai
  • D. Mousadi
  • E. Moyaux
  • T. Mukherjee
  • R. Naab
  • M. Nakos
  • U. Naumann
  • J. Necker
  • L. Neste
  • M. Neumann
  • H. Niederhausen
  • M. U. Nisa
  • K. Noda
  • A. Noell
  • A. Novikov
  • A. Obertacke
  • V. O'Dell
  • A. Olivas
  • R. Orsoe
  • J. Osborn
  • E. O'Sullivan
  • V. Palusova
  • H. Pandya
  • A. Parenti
  • N. Park
  • V. Parrish
  • E. N. Paudel
  • L. Paul
  • C. Pé
  • T. Pernice
  • T. C. Petersen
  • J. Peterson
  • M. Plum
  • A. Ponté
  • V. Poojyam
  • Y. Popovych
  • M. Prado Rodriguez
  • B. Pries
  • R. Procter-Murphy
  • G. T. Przybylski
  • L. Pyras
  • C. Raab
  • J. Rack-Helleis
  • N. Rad
  • M. Ravn
  • K. Rawlins
  • Z. Rechav
  • A. Rehman
  • I. Reistroffer
  • E. Resconi
  • S. Reusch
  • C. D. Rho
  • W. Rhode
  • L. Ricca
  • B. Riedel
  • A. Rifaie
  • E. J. Roberts
  • M. Rongen
  • A. Rosted
  • C. Rott
  • T. Ruhe
  • L. Ruohan
  • D. Ryckbosch
  • J. Saffer
  • D. Salazar-Gallegos
  • P. Sampathkumar
  • A. Sandrock
  • G. Sanger-Johnson
  • M. Santander
  • S. Sarkar
  • J. Savelberg
  • M. Scarnera
  • P. Schaile
  • M. Schaufel
  • H. Schieler
  • S. Schindler
  • L. Schlickmann
  • B. Schlü
  • F. Schlü
  • N. Schmeisser
  • T. Schmidt
  • F. G. Schrö
  • L. Schumacher
  • S. Schwirn
  • S. Sclafani
  • D. Seckel
  • L. Seen
  • M. Seikh
  • S. Seunarine
  • P. A. Sevle Myhr
  • R. Shah
  • S. Shefali
  • N. Shimizu
  • B. Skrzypek
  • R. Snihur
  • J. Soedingrekso
  • A. Sø
  • D. Soldin
  • P. Soldin
  • G. Sommani
  • C. Spannfellner
  • G. M. Spiczak
  • C. Spiering
  • J. Stachurska
  • M. Stamatikos
  • T. Stanev
  • T. Stezelberger
  • T. Stü
  • T. Stuttard
  • G. W. Sullivan
  • I. Taboada
  • S. Ter-Antonyan
  • A. Terliuk
  • A. Thakuri
  • M. Thiesmeyer
  • W. G. Thompson
  • J. Thwaites
  • S. Tilav
  • K. Tollefson
  • S. Toscano
  • D. Tosi
  • A. Trettin
  • A. K. Upadhyay
  • K. Upshaw
  • A. Vaidyanathan
  • N. Valtonen-Mattila
  • J. Valverde
  • J. Vandenbroucke
  • T. Van Eeden
  • N. van Eijndhoven
  • L. Van Rootselaar
  • J. van Santen
  • J. Vara
  • F. Varsi
  • M. Venugopal
  • M. Vereecken
  • S. Vergara Carrasco
  • S. Verpoest
  • D. Veske
  • A. Vijai
  • J. Villarreal
  • C. Walck
  • A. Wang
  • E. H. S. Warrick
  • C. Weaver
  • P. Weigel
  • A. Weindl
  • J. Weldert
  • A. Y. Wen
  • C. Wendt
  • J. Werthebach
  • M. Weyrauch
  • N. Whitehorn
  • C. H. Wiebusch
  • D. R. Williams
  • L. Witthaus
  • M. Wolf
  • G. Wrede
  • X. W. Xu
  • J. P. Yanez
  • Y. Yao
  • E. Yildizci
  • S. Yoshida
  • R. Young
  • F. Yu
  • S. Yu
  • T. Yuan
  • A. Zander Jurowitzki
  • A. Zegarelli
  • S. Zhang
  • Z. Zhang
  • P. Zhelnin
  • P. Zilberman
  • F. D'Ammando

Abstract

The search for sources of high-energy astrophysical neutrinos can be significantly advanced through a multi-messenger approach, which seeks to detect the gamma rays that accompany neutrinos as they are produced at their sources. Multi-messenger observations have so far provided the first evidence for a neutrino source, illustrated by the joint detection of the flaring blazar TXS 0506+056 in highenergy (HE, E > 1 GeV) and very-high-energy (VHE, E > 100 GeV) gamma rays in coincidence with the high-energy neutrino IceCube-170922A, identified by IceCube. Imaging atmospheric Cherenkov telescopes (IACTs), namely FACT, H.E.S.S., MAGIC, and VERITAS, continue to conduct extensive neutrino target-of-opportunity follow-up programs. These programs have two components: followup observations of single astrophysical neutrino candidate events (such as IceCube-170922A), and observation of known gamma-ray sources after the identification of a cluster of neutrino events by IceCube. Here we present a comprehensive analysis of follow-up observations of high-energy neutrino events observed by the four IACTs between September 2017 (after the IceCube-170922A event) and January 2021. Our study found no associations between gamma-ray sources and the observed neutrino events. We provide a detailed overview of each neutrino event and its potential counterparts. Furthermore, a joint analysis of all IACT data is included, yielding combined upper limits on the VHE gamma-ray flux.

References

Downloads

Posted

2025-12-18