IceCube的伽玛暴中微子探测
IceCube可以算是当前中微子探测器的巅峰之作。组成它的数千台数字化光学模块探测器排成86列，深埋在南极点的千余米冰层之下，随时捕捉中微子与冰层核子作用引发的介子切伦科夫光。2011年12月18日，IceCube的建设工作全部完成，由此开始了中微子天文学的新时代。
IceCube的结构与尺寸示意。（图片提供：IceCube Science Team - Francis Halzen, Department of Physics, University of Wisconsin）
在IceCube还未完工的时候，它就已经开始利用部分探测器进行工作了。IceCube搜索的一个重点是与伽玛射线暴成协的高能中微子。但是根据小组新近发表的论文，它并没有实现这个目标，至少是在现在没有。
由于伽玛暴本身的极高能量，一般人们都将其看作是最可能的特高能宇宙线源，可以将质子乃至核子加速到极高的能量上。火球中被加速的质子与高能光子之间的相互作用会产生中微子。这样的过程之一是先产生不稳定的共振态，然后共振粒子再衰变为中子与
介子。
介子再衰变为
介子和
子中微子，
介子又衰变形成正电子、电子中微子以及反
子中微子。因此整个过程最终的产物是高能正电子、
子中微子以及电子中微子，不过由于电子在传播过程中受磁场影响会发生偏折，且电子本身具有质量，运动速度与光速有差异，在宇宙学距离上相对光辐射的延迟相当可观，所以探测与伽玛暴成协的电子几乎不可能。
质子与光子相互作用产生的中微子能量大致相当于质子的5%。由于中微子不带电荷且质量极小，时间延迟也不会很大（多数理论认为是在几分钟之内），搜索成协中微子应该是检验伽玛暴火球加速宇宙线的好方法。中微子在抵达地球的途中会发生振荡，不过通过IceCube探测到的子中微子数量应该可以反推出中微子总流量。
这次的论文所使用的数据采自2008年4月至2009年5月，以及2009年5月至2010年5月，分别使用了40列和59列探测器。IceCube的主要监测范围是北天，因为有了整个地球作为屏障，宇宙线背景干扰非常低。但是在寻找与伽玛暴成协的中微子时，中微子必须与爆发有良好的时间和空间相关性才能被确认，这样的要求能够大大提升南天的灵敏度，因此2009年5月至2010年5月的搜索也包括了南天的爆发。
监测的第一阶段，搜索基准是117次北天的爆发数据。在监测的第二阶段，卫星共记录下了190次爆发，其中有105次发生在北天。小组使用IceCube正常工作期间的181次爆发数据作为基准。爆发的方位以卫星提供的最高精度为准，其误差范围小于IceCube本身的分辨率；起止时间则是通过最早和最晚出现的伽玛光子确定的。基于此，小组在IceCube的数据中开始进行依赖模型的搜索以及独立于模型的搜索。前者只是在卫星探测到爆发的时间段内寻找能谱与爆发光谱预言吻合的中微子信号，后者则是在爆发前后一天之内搜索任意中微子信号。
搜索结果很不明朗。使用59列探测器的第二阶段压根没有找到任何时间和位置都与爆发相吻合的中微子。而根据最为流行的火球模型，两年的监测按说应该可以在爆发期间爆发位置周围10度以内找到8.4个信号，如果质子与电子能量之比在10左右的话。
IceCube的伽玛暴中微子能谱观测限制与预言比较，“Waxman and Bahcall”表示理论限制，“IC40 Guetta et al.”表示对40列探测器观测结果的预言，“IC40+59 Guetta et al.”表示对两年观测的预言，“IC40 limit”表示40列探测器的结果给出的限制，“IC40+IC59”表示新近IceCube小组利用两年的观测给出的限制。（图片来源：IceCube Collaboration 2012）
不过虽然没有任何一个中微子事件能够通过模型依赖的分析，在独立于模型的搜索中，小组还是找到了两个疑似成协事件，尽管置信度并不很大。这其中之一是在GRB 091026A发生之后的30秒，之二是在GRB 091230A之后的14小时。但是随后的分析显示，这两个事件更有可能都是宇宙线簇射引发的，而与伽玛暴无关。
IceCube的结果无疑对伽玛暴的火球模型提出了挑战，让研究者不得不重新审视现有理论。当然，中微子的流量现在其实也是个不确定的东西，人们并不清楚爆发环境下产生它的具体过程，而且产生速率也大大依赖于模型参数。典型如质子成分的比例以及产生中微子的速率。另外爆发的整体洛伦兹因子如果较大，也会导致观测者参考系中介子反应的能量阈值提高，反应率降低。当下对中微子流量最悲观的估计只是标准模型预言的1/4左右，倒正好与观测吻合。
IceCube的伽玛暴零结果登台看起来似乎并不激动人心，不过这是第一次通过中微子来限制河外天体过程的理论。人们已经为Icecube准备了新的目标——活动星系核，它也是热门的宇宙线加速器候选对象，而且由于它的体积比伽玛暴大得多，活跃时间也长得多，在此作出发现的可能性会更大。
