Collective three-flavor oscillations of supernova neutrinos
从核心坍缩超新星中发射出的中微子和反中微子相互作用，产生集体的味道转换效应，在中微子层附近很重要。我们开发了一个形式主义来分析这些集体效应在完整的三味框架。它自然地将自旋进动类比推广到三种口味，并且能够分析描述真空/MSW振荡，同步振荡，双极振荡和光谱分裂等现象。使用的形式主义，我们表明，风味转换可以被“分解”成两个风味振荡与层次频率。我们明确展示了如何结合两种风味的解决方案，三味解决方案可以构建。对于一个典型的超新星密度分布，我们确定了一个近似分离的地区，明显不同的风味转换机制的运作，并证明集体和MSW效应之间的相互作用。我们用“e_3 - e_8三角形”图来描述我们的结果，这是一个可以用来可视化三中微子味转换的工具，特别是提供了对集体效应分析的见解。
2010-01-21 astro-ph hep-ph
Response to Comments on "Neutrino Flavor Evolution Near a Supernova's Core"
在最近的一篇论文中，我得出结论，中微子背景对于计算超新星中的中微子味演化是重要的，并且包括它削弱了r-过程核合成和宇宙学相关中微子质量之间的联系。对这篇论文的评论已经张贴在这个公告板上;一个是J. Cline，另一个是Y.Z.。Qian和G.M.富勒在这里，我简要地讨论这些评论，并证明它们是不准确和欠考虑的。我的论文不需要修改。
1994-08-01 astro-ph hep-ph
Neutrino Flavor Conversion in a Supernova Core
如果$ν_μ$或$ν_τ$与$ν_e$混合，超新星（SN）核心中的中微子振荡和碰撞使这些味道有效地参与$β$平衡，从而获得大的化学势。如果一个不育的粒子与$ν_e$混合，这些效应会导致能量和轻子数的异常损失。我们研究的基础上，一个新的动力学方程，严格包括中微子干扰和简并性效应的SN核心的味道转换。我们的讨论作为一个例子和说明这个“非阿贝尔玻尔兹曼方程”的性质。
1992-09-24 astro-ph hep-ph
Flavor Evolution of the Neutronization Neutrino Burst from an O-Ne-Mg Core-Collapse Supernova
本文给出了一颗O-Ne-Mg核塌缩超新星中子化爆发的3-中微子味演化模拟结果。我们发现，非线性中微子自耦合工程师的一个单一的光谱功能的逐步转换的倒中微子质量等级的情况下，在正常的质量等级的情况下，两个这样的功能对应的真空中微子质量平方差与太阳和大气中微子振荡的叠加。这些中微子的光谱特征提供了一个独特的潜在的探测条件下的超新星环境，并可能使我们能够区分O-Ne-Mg和Fe核心塌缩超新星。
2008-01-18 astro-ph hep-ph
Resonant Neutrino Spin-Flavor Precession and Supernova Nucleosynthesis and Dynamics
讨论了Majorana中微子共振旋味旋进（RSFP）对中微子加热的超新星喷出物中重元素核合成和超新星动力学的影响。在评估RSFP的影响，我们明确包括物质增强（MSW）共振中微子味转换效应在适当的情况下。我们指出，对于中微子磁矩和原中子星磁场的合理范围，具有宇宙学意义的质量（1- 100 eV）的$ν_τ$（或$ν_μ$）到轻$\bar ν_e$的自旋-味道转换可能导致中微子加热的超新星喷出物中中子过剩的增强。这可能有利于与超新星后期中微子加热喷出物相关的$r$过程核合成模型。早期中微子类似的自旋-味道转换可能导致激波再加热率增加，伴随着更大的超新星爆炸能量。然而，我们表明，这种增加的中微子加热可能会伴随着增强的中子过剩，这可能会加剧问题的中子数$N = 50$核在超新星喷出物从这个阶段。在所有这些情况下，平均$\barν_e$能量将比没有中微子混合的超新星模型所预测的要高。这可以允许SN 1987 a数据约束基于RSFP的方案。
1997-01-31 astro-ph hep-ph
Flavor oscillations in the supernova hot bubble region: Nonlinear effects of neutrino background
靠近超新星核心的中微子流对中微子折射有很大的贡献，因此味振荡成为一种非线性现象。一个意想不到的结果是，在只有中微子遇到MSW共振或反之亦然的区域中，反中微子的有效味转换。与以往的研究相反，我们发现在中微子驱动风中，电子分数Y_e始终保持在0.5以下，对应于r过程核合成所要求的富中子环境。质量和混合角的相关范围包括LSND指示的区域，但不包括大气或太阳振荡参数。
2002-10-11 astro-ph hep-ph
Simulation of Coherent Non-Linear Neutrino Flavor Transformation in the Supernova Environment I: Correlated Neutrino Trajectories
本文对超新星爆发后期原中子星上方区域的中微子和反中微子味的演化进行了大尺度数值模拟。我们的计算是第一个允许明确的味道演变的历史上不同的中微子轨迹，并通过向前散射诱导的量子纠缠在这些轨迹上自洽耦合味道的发展。利用大气尺度的中微子质量平方差和当前边界所允许的theta_13值，我们发现中微子和反中微子口味在广泛的能量和光度范围内的转换大致的“双极”集体模式。我们发现，这种大规模的味道转换，主要是由味道非对角中微子-中微子前向散射势驱动的，比基于味道对角势和Mikeheyev-Smirnov-Wolfenstein演化的简单估计更接近原中子星。反过来，这表明位于中微子驱动风中的r-过程核合成模型可能会受到活性-活性中微子味道混合的重大影响，即使测量到的中微子质量平方差很小。
2006-11-16 astro-ph hep-ph
Mu-tau neutrino refraction and collective three-flavor transformations in supernovae
本文研究了超新星核心中微子球上方稠密中微子区的三味集体中微子变换。我们发现，两个味道转换驱动的大气质量差和13混合角捕获的全部效果，如果忽略μ介子和τ中微子折射率之间的二阶差。包括这个“μ-τ物质项”后，在密度约为3 x 10^7 g cm^-3时产生共振，这通常会导致电子中微子和反中微子的总体存活概率发生显著变化。这种效应令人惊讶地对最大23-混合的偏差敏感，对于每个八分圆是不同的。
2008-03-03 astro-ph hep-ph
Effect of flavor mixing on the time delay of massive supernova neutrinos
银河系超新星释放的所有三种口味的中微子和反中微子都将在水切伦科夫探测器中被探测到。我们表明，即使中性电流相互作用是味盲，因此中微子味混合不能改变总的中性电流信号的检测器，它可以有一个重要的影响大规模中微子的延迟和改变中性电流事件率作为时间的函数。我们已经提出了中性和带电电流事件的各种变量，可用于研究这种效应。特别是带电与中性电流事件的比率可以在早期使用，而带电与中性电流事件的能量矩的比率即使在后期也可以形成有用的诊断工具来研究中微子质量和混合。
2000-03-27 astro-ph hep-ph
Analysis of Collective Neutrino Flavor Transformation in Supernovae
我们研究了最初由纯单能$ν_e$和$\barν_e$组成的稠密气体的味演化。利用绝热不变量和这种系统的特殊对称性，我们可以计算中微子数密度缓慢减小的情况下中微子气体的味演化。这些计算结果提供了新的见解，最近的大规模数值模拟的结果在超新星的中微子味转换。例如，我们的计算揭示了我们称之为“集体进动模式”的存在。我们的分析表明，中微子的相交轨迹受到破坏性的量子干涉，但可以在这种模式。这种模式可以导致所有轨道上最终能量依赖的中微子生存概率的急剧转变，这是数值模拟中看到的一个特征。此外，这种转变是定性不同的正常和倒置的中微子质量等级。利用这种差异，未来银河系超新星的中微子信号可能被用来确定实际的中微子质量等级。
2007-03-29 astro-ph hep-ph
Neutrino Mass Hierarchy and Stepwise Spectral Swapping of Supernova Neutrino Flavors
我们研究了最近预测的超新星中微子味演化的数值模拟的现象：超新星$ν_e$和$ν_{μ,τ}$的能量谱低于（高于）能量$\EC$的正常（倒置）中微子质量等级的交换。我们给出了大规模数值计算的结果，结果表明，在正常中微子质量等级情况下，$\EC$随假定的$ν_e\rightleftharpoonsν_{μ,τ}$有效$2\times 2$真空混合角（$\simeq θ_{1 3}$）的减小而减小.然而，这些计算也表明，$\EC$是基本上独立的真空混合角在倒置中微子质量等级的情况下。利用未来银河系超新星发出的良好中微子信号，即使$θ_{13}$太小而不能在地球上的中微子振荡实验中探测到，上述结果也可以用来确定中微子质量等级。
2007-12-14 astro-ph hep-ph
Three-generation study of neutrino spin-flavor conversion in supernova and implication for neutrino magnetic moment
研究了中微子磁矩与超新星磁场相互作用引起的超新星中微子的共振自旋-味道（RSF）转换。从包含所有三味中微子和反中微子的公式出发，我们给出了一个新的交叉图，它不仅包含了普通的MSW共振，而且还包含了磁感应RSF效应。由图可以看出，在超新星中发生了四次转换，两次是由RSF效应引起的，两次是由纯MSW引起的。我们还数值计算中微子转换超新星物质，从最近的实验结果和一个现实的超新星祖先模型推断中微子混合参数。结果表明，直到铁芯弹跳后0.5秒，当$μ_ν\agt 10^{-12} μ_B (B_0 / 5 \times 10^{9} \mathrm G)^{-1}$，其中$B_0$是铁芯表面的磁场的强度时，RF诱导的$\barν_e \leftrightarrow ν_τ$转变有效地发生（绝热共振）。利用计算的转换几率，我们还计算了SuperKamiokande探测器和Sudbury中微子天文台的能谱随$μ_νB_0$的变化，发现能谱变形可能提供有关超新星中中微子磁矩和磁场强度的有用信息.
2002-11-05 astro-ph hep-ph
Spin Flavor Spectral Splits of Supernova Neutrino Flavor Conversions
采用双味单角近似，数值推导了在非平凡中微子磁矩和强磁场存在下超新星中微子味的演化。研究了集体中微子振荡的新性质，并给出了独特的味谱和自旋-味谱分裂模式。最后讨论了中微子磁矩对超新星中微子能谱的影响。
2021-05-17 astro-ph.HE hep-ph
Simple Picture for Neutrino Flavor Transformation in Supernovae
我们可以理解许多最近发现的特点的味道在密集的，自耦合超新星中微子和反中微子系统的演化与一个简单的，物理方案组成的两个准静态的解决方案。一个解决方案非常类似于传统的绝热单中微子米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦（MSW）机制，因为中微子和反中微子在味空间中演化时保持在质量本征态。另一个解类似于味空间中陀螺摆的规则进动，在最近的工作中已经被广泛讨论。最近的数值研究结果最好的解释与这些解决方案的组合在以下一般情况下：（1）附近的中微子球，MSW类多体解。(2)根据中微子真空混合参数，光度，能谱，和物质密度分布，集体味变换章动模式的发展和驱动中微子远离MSW样的演变，并走向定期岁差。(3)中微子和反中微子的味道大致按照规则的进动解演化，直到中微子密度很低。在旋进解的后期阶段，$ν_e$和$ν_μ/ν_τ$的能谱逐步交换。我们还讨论了稠密中微子系统中味变换中绝热性的一些微妙之处。
2007-10-17 astro-ph hep-ph
Collective Neutrino Flavor Transformation In Supernovae
我们研究了在中微子-中微子前向散射可以产生大规模集体味转换的环境中，相干主动-主动通道中微子味的演化。我们指出一个关键的数量，“总有效能量”，这是保守的几个重要的制度。利用这一概念，我们分析了集体中微子和反中微子味振荡的“同步”模式，我们称之为“双极”模式。因此，我们能够解释为什么大的集体风味混合可以在短时间尺度上发展，即使真空混合角很小，例如，最初纯$ν_e$和$\barν_e$的稠密气体，中微子质量等级颠倒（双极振荡的一个例子）。在自旋旋进类比的背景下，我们发现，同向旋转框架提供了更一般的系统，无论是同步或双极模式可能出现的见解。例如，我们使用同向旋转框架来演示如何在双极模式中在存在大的和占主导地位的物质背景的情况下发生大的风味混合。我们使用的绝热条件，以获得一个简单的标准，用于确定是否同步或双极模式将发生。基于这一准则，我们预测，中微子和反中微子发射的原中子星在核心坍缩超新星事件可以经历同步和双极性的味道转换之前，传统的Mikhyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）的味道演变接管序列。这肯定会影响对未来超新星中微子信号的分析，并可能影响对激波再加热率和核合成的处理，这取决于集体转变发生的深度。
2006-12-13 astro-ph hep-ph
Flavor Changing Supersymmetry Interactions in a Supernova
我们首次考虑了在恒星坍缩的下落阶段，涉及中微子和夸克的最小标准超对称模型的R-宇称破坏相互作用（"变味中性流“，FCNC's）。我们的考虑也延伸到了其他种类的变味中微子反应。我们研究了中微子在超新星核心的重核和自由核子上的非前向散射过程。这项研究有四个主要的发现和成果：（1）首次计算了自旋为1/2的中微子味变截面（2）发现核质量数平方中微子-夸克FCNC的（A平方）相干放大：（3）FCNC引起的坍缩核中电子俘获和弱/核平衡的变化分析;（4）推广了在坍缩/超新星和中微子输运模拟中使用的热重核的计算截面（在1中提到）。我们考虑的散射过程允许电子中微子在核心坍缩期间改变味道，从而在电子中微子海中打开空穴，这允许电子捕获进行并导致较低的核心电子分数。较低的电子分数意味着较低的同源核心质量，较低的冲击能量，和更大的核光衰变冲击的负担。此外，与标准的超新星模型不同，核心现在可能有净μ子和/或τ轻子数。这些影响可能是显着的，甚至低于目前的实验界限的超对称耦合。
2005-10-14 astro-ph hep-ph
Expected neutrino signal from supernova remnant RX J1713.7-3946 and flavor oscillations
我们认为振荡的影响，1-200 TeV的中微子预计从RX J1713.7-3946。在描述了源的性质之后，我们根据CANGAROO首次看到的和最近由H.E.S.S. S测量的强伽马射线通量，获得了中微子通量的预测。实验我们详细研究了3味振荡的效果，并考虑这些高能中微子引起的μ介子通量的影响，可能由位于北半球的中微子望远镜观察到。位于地中海的一个探测器，如果有效面积为1平方公里，单位探测效率应该能够每年看到大约10 μ子的信号。
2005-06-01 astro-ph hep-ph
Supernova neutrino three-flavor evolution with dominant collective effects
在具有代表性的三味方案中，研究了一颗核塌缩星系超新星的中微子和反中微子通量，该方案具有倒置的质量等级和微小的1-3混合。初始风味演变是由集体自相互作用的影响，这是计算在一个完整的三个家庭的框架沿平均径向轨迹。在考虑的整个时间跨度（t=1-20秒），中微子和反中微子光谱分裂出现在能源领域的最后，可观察到的通量的主导功能。一些次要或不可观察的三族特征（例如，与μ-τ-离子风味部分相关）也进行了讨论。主要结果可用于特定探测器的SN事件率模拟。
2009-04-28 astro-ph hep-ex hep-ph
Effects of Random Density Fluctuations on Matter-Enhanced Neutrino Flavor Transitions in Supernovae and Implications for Supernova Dynamics and Nucleosynthesis
计算了后核反弹超新星环境中随机密度涨落对双中微子味变换（$ν_{τ(μ)} \rightleftharpoons ν_e$）的影响。特别是，我们遵循数值的中微子状态传播通过随机场的密度波动的味道演变。我们研究了中微子味去极化的途径，并研究了这种现象在早期激波再加热时期和后期r-过程核合成时期的影响。我们的研究结果表明，显着的波动引起的中微子味去极化效应发生在这些环境中，只有当零级（无密度fluctautions）的中微子状态的演化包括绝热传播通过共振（质量级交叉）。在激波再加热阶段，振幅大于0.05%的局部物质密度波动的去极化效应可以导致激波后面的材料的加热速率比没有中微子味转换的情况下增加-但这对应于相对于绝热中微子转换的情况下这个数量的显着减少。如果r-过程核合成发生在超新星演化的后期阶段，那么要求的中子丰富的条件排除了中微子质量平方差和真空混合角（$δm^2,\ \sin^22θ$）的中微子味转换的参数空间的区域。我们发现，在随机波动的存在下，这个排除的区域没有显着改变，即使是随机波动的幅度为1%的本地物质密度。
1995-08-23 astro-ph hep-ph nucl-th
Three-generation flavor transitions and decays of supernova relic neutrinos
如果中微子有质量，它们也可以衰变。宇宙学意义上的衰变寿命原则上可以通过探测所有过去的超新星产生的红移、扩散的中微子通量--所谓的超新星遗迹中微子（SRN）通量来探测。在这项工作中，我们解决了SRN动力学方程的一般情况下，三代味过渡，其次是不可见的（无辐射）两体衰变。然后，我们使用一般的解决方案来计算可观测的SRN光谱在一些代表性的衰变方案。结果表明，在衰变存在的情况下，SRN事件率基本上可以跨越整个范围低于目前的实验上限-一个范围，未来的实验项目可以访问。辐射SRN衰变也简要讨论。
2004-01-28 astro-ph hep-ex hep-ph
Emission angle distribution and flavor transformation of supernova neutrinos
利用矩方程分析了超新星中微子的集体味变换。我们研究了矩方程的收敛性，发现使用少量矩的数值结果收敛得相当快。研究了中微子发射角分布对中微子球的影响。研究了中微子自作用哈密顿量振幅的标度律，发现它依赖于中微子发射角分布模型。研究了不同发射角分布模型对中微子振荡的影响。
2009-06-28 hep-ph
Supernova Bounds on Neutrino Properties: a mini-review
本文总结了我们最近的工作，研究了中微子磁矩、轻子味非普适性以及R宇称破缺的超对称模型中的味变中性流相互作用等非标准中微子性质引起的共振中微子转换对超新星物理的影响。
1998-02-10 astro-ph hep-ph
Simultaneous Flavor Transformation of Neutrinos and Antineutrinos with Dominant Potentials from Neutrino-Neutrino Forward Scattering
在强烈的中微子通量的天体物理环境中，中微子-中微子前向散射贡献的对角和非对角势的味道基础的哈密顿量，支配中微子的味道演变。我们研究了一个特殊的情况下，绝热味演变可以产生一个非对角的潜在的中微子中微子前向散射，占主导地位的相应的对角项和潜在的中微子物质前向散射。在这种情况下，我们找到了一个解决方案，不同于普通的Mikeyhev-Smirnov-Wolfenstein方案，中微子和反中微子在介质中最大限度地混合在中微子和反中微子能量的可观范围内。利用测得的太阳和大气中微子质量平方差，我们确定了中微子通量的条件，需要这种解决方案存在于超新星环境深处，在那里它可能会影响中微子信号，重元素核合成，甚至复兴的超新星冲击。我们推测这个解决方案如何可能或可能不会实现在现实的超新星演化。虽然这种解决方案在超新星的时间和/或空间上是短暂的，但它可能标志着中微子和反中微子随后明显的味道混合的开始。类似的解决方案也可能存在于具有显著净中微子-轻子数的早期宇宙中。
2005-05-12 astro-ph hep-ph
Speed-up of neutrino transformations in a supernova environment
当中性流中微子-中微子相互作用被完全处理时，而不是作为角平均分布之间的相互作用，或者作为一组味道对角有效势，结果可以是味道混合的速度比人们从测量的中微子振荡参数预期的速度快几个数量级。从超新星中产生的三种活跃中微子的能谱可能几乎相同。
2005-03-01 astro-ph hep-ph
Using Bayesian Inference to Distinguish Neutrino Flavor Conversion Scenarios via a Prospective Supernova Neutrino Signal
本文利用贝叶斯推断方法，基于未来超新星中微子信号，研究区分MSW、快速味转换、谱交换等多种中微子味转换场景的可行性，并证明在吸积阶段事件数超过数百时具有较好的区分概率。
2024-01-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Effect of Collective Flavor Oscillations on the Diffuse Supernova Neutrino Background
核心坍缩超新星内部由中微子-中微子自相互作用驱动的集体味振荡现在已经被证明会带来中微子通量的剧烈变化。这将反过来显著影响扩散超新星中微子背景（DSNB），由过去爆炸的所有核心坍缩超新星产生。鉴于这些集体效应，我们重新分析了在目前运行和计划的大型探测器中探测DSNB的潜力，这些探测器用于探测电子中微子和反中微子。下一代探测器应该能够观测DSNB通量。在某些有利的条件下，人们可以了解中微子参数。例如，即使theta_{13}几乎为零，也有可能确定中微子的质量等级。
2009-05-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Supernova fast flavor conversions in 1+1D : Influence of mu-tau neutrinos
在稠密的超新星环境中，中微子可以经历快速的味转换，这取决于大的中微子-中微子相互作用强度。最近的研究表明，当从通常使用的三种中微子方法转向更一般的六种中微子方法时，它们的存在和结果都会受到影响。在这里，我们建立在以前的工作上进行这一主题，并进行了数值模拟的味道演变的空间和时间，假设六个中微子物种。我们发现，在我们以前的工作中提出的结果仍然是定性相同的，即使在空间和时间的风味演变。这强调了在研究快速风味转化时，需要超越三个物种的简单近似。
2022-10-27 hep-ph
Oscillation Effects On Neutrinos From The Early Phase Of a Nearby Supernova
在恒星核心坍缩导致超新星爆发时释放的中微子主要是电子中微子类型，在传播到地球探测器的过程中可能会经历味本征态之间的振荡。虽然在反弹前坍缩阶段发射的中微子数量远小于反弹后阶段发射的中微子数量（在反弹后阶段发射所有类型的中微子），但附近的超新星事件仍然可能在SuperKamiokande（SK）和Sudbury中微子天文台（SNO）的反弹前阶段检测到大量的中微子。通过SNO中的电荷电流和中性电流检测通道对这一阶段的超新星中微子注量进行量热测量，以及在SK中检测到的光谱在无振荡光谱上的相应失真，可以探测关于中微子质量差和混合的信息，这些信息在这里用两味和三味振荡模型来说明。
1998-07-10 astro-ph hep-ph
Resonant spin-flavor conversion of supernova neutrinos: Dependence on presupernova models and future prospects
研究了非零中微子磁矩与超新星磁场相互作用引起的超新星中微子的共振自旋-味道（RSF）转换及其对超新星前模型的依赖性.作为前超新星模型，我们采用了Woosley，Heger和Weaver的最新模型，并进一步研究了太阳和零金属丰度模型。由于负责RSF转换的新的前超新星模型的$(1-2Y_e)$轮廓在共振区域突然下降，因此即使$μ_νB_0= (10^{-12}μ_B)(10^{10} G)$（其中$B_0$是铁芯表面的磁场的强度）也不能实现完全绝热的RSF转换。特别是对于具有零金属丰度的模型，在高能量区域转换是高度非绝热的，反映了模型的$(1-2Y_e)$轮廓。在计算的味道转换，我们发现，冲击波的传播，这改变了密度分布急剧，是一个更严重的问题，比它是为纯Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）转换的情况下。这是因为RSF效应发生在比MSW效应更深的区域。为了避免有关激波传播的不确定性，我们将讨论限制在堆芯反弹后0.5 s（更保守的讨论为0.25 s），在此期间，激波预计不会影响RSF区域。我们还评估了各种模型的Super-Kamiokande探测器上的能谱，并发现从超新星中微子观测中很难获得有关超新星金属丰度和磁场或中微子磁矩的有用信息。并对未来的发展前景进行了展望。
2003-06-16 astro-ph hep-ph
Collisional triggering of fast flavor conversions of supernova neutrinos
超新星中微子的快速味转换（可能在中微子层附近）取决于碰撞和中微子振荡之间有趣的相互作用。与天真的预期相反，由于中微子-中微子前向散射，自感中微子振荡的速率甚至超过了超新星核心深处的碰撞速率。一致占碰撞和振荡，我们提出的第一个计算表明，碰撞可以创造条件的中微子的快速味转换，但振荡可以继续没有显着的阻尼之后。这可能会对超新星爆炸及其相关中微子发射的性质产生有趣的影响。
2019-03-08 astro-ph.HE hep-ph
Self-refraction of supernova neutrinos: mixed spectra and three-flavor instabilities
核心坍缩超新星中的中微子在它们自己的背景中经历相干的味道变换。我们在爆炸的冷却阶段探索这种现象。我们的三味计算揭示了定性的新效果相比，两种风味的分析。这些效果是特别清楚地看到了倒置的质量等级：我们发现一个不同的模式的光谱“交换”的中微子光谱和一个新的“混合”光谱的反中微子。简要讨论了相关的物理，包括不稳定的两味演变轨迹，3味模式的光谱“交换”，部分nonadiabaticity的演变。
2010-05-11 astro-ph.SR hep-ph
Resonant Spin-Flavor Conversion of Supernova Neutrinos and Deformation of the Electron Antineutrino Spectrum
详细研究了中微子驱动超新星中Majorana中微子磁场与磁矩相互作用引起的\bar ν_e和ν_μ的中微子自旋味转换。我们使用Woosley和Weaver（1995）以及Nomono和Hashimoto（1988）的最新坍缩前模型来计算转换概率，改变恒星质量和金属丰度，以估计天体物理不确定性的影响。给出了所有模型的转换几率随中微子质量平方差和中微子磁矩乘以磁场的变化曲线。结果表明，当Δm^2 = 10^{-5}-10 ^{-1} [eV^2]，μ_v>~ 10^{-12}（10 ^9 G / B_0）[μ_B]时，在太阳金属丰度模型中，可能会产生一些观测效应，其中B_0是铁核表面的磁场强度。我们还发现，虽然对恒星模型或恒星质量的依赖性不是很大，但坍缩前恒星的金属丰度对这种转换有相当大的影响。这种效应在大麦哲伦云或小麦哲伦云中的超新星中都可以看到，当我们考虑SN 1987 A数据中μ_v的上限时，应该考虑到这种效应。
1996-09-05 astro-ph hep-ph
Decoherence in supernova neutrino transformations suppressed by deleptonization
在超新星中微子球上方50-400 km的中微子密集区，中微子-中微子相互作用会引起大的味变。我们研究了中微子轨道的多角度性质何时导致不同角度模式之间的味退相干。我们考虑了nu_e和另一种味道nu_x之间的两种味道混合情况，并假设通常的层次F（nu_e）> F（antinu_e）>F（nu_x）=F（antinu_x）。我们定义了去质子化通量的测度F =（F（nu_e）-F（antinu_e））/（F（antinu_e）-F（antinu_x））。准单角度行为和多角度退相干之间的过渡是突变的函数的ε。对于其他参数的典型选择，当epsilon>0.3时，多角度退相干会被抑制，但如果中微子质量等级正常且混合角较小，则更小的不对称性就足够了。临界中微子数在数学上取决于中微子的光度。在一个现实的超新星场景中，去质子化通量可能足以抑制多角度退相干。
2007-12-28 astro-ph hep-ph
Fast flavor conversions in supernovae: the rise of mu-tau neutrinos
核心坍缩超新星中的中微子可以经历快速的味道转换，可能对爆炸机制和核合成产生影响。我们进行了第一次非线性模拟的快速转换中存在的三个中微子的味道。最近的超新星模拟与μ介子的生产要求这样的分析，因为他们放松了标准的$ν_{μ,τ}=\barν_{μ,τ}$（两味）假设。我们的结果表明，μ介子和τ轻子数角分布的意义，连同传统的电子轻子数的。事实上，我们的三种口味的结果可能与两种口味的结果非常不同。这些结果加强了进一步研究超新星模拟数据中快速转换发生的必要性，包括mu和tau中微子的简并破缺。
2020-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Flavor stability analysis of supernova neutrino fluxes compared with simulations
我们应用线性化的稳定性分析简化模型的吸积相中微子流从超新星。我们比较结果与最近的数值研究，发现非常好的协议。这为线性化稳定性分析可进一步应用于更现实的模型提供了信心。
2011-10-25 astro-ph.SR hep-ph
Collective flavor transitions of supernova neutrinos
我们给出了一个非常简短的概述，集体效应的中微子振荡在核心坍缩超新星的中微子对自己的折射效应可以大大修改味振荡，未来的超新星中微子探测的可能影响。我们讨论同步和双极振荡，能量和角中微子模式的作用，以及三味效应。最后，我们做一个简短的总结和一些开放性的问题。
2009-03-10 astro-ph.HE hep-ph
Decoupling supernova and neutrino oscillation physics with LAr TPC detectors
核心坍缩超新星是所有味中微子的巨大来源。银河系超新星中微子爆发的味成分、能谱和时间结构可以提供有关爆发机制和原中子星冷却机制的信息。这样的数据也可以提供关于中微子的内在性质的信息，比如味道振荡。一个重要的问题是理解在观测单个超新星时，超新星和中微子物理学能在多大程度上解耦。本文讨论了用液态氩TPC探测器探测超新星中微子混合角\th 13和质量等级类型的可能性。此外，描述的超新星中微子发射的一组五个参数（平均能量的不同的中微子口味，它们的相对光度和总的超新星结合能），我们定量研究如何有可能约束这些参数。液态氩TPC的一个特征是可接近四个独立的检测通道（（1）电子的弹性散射，（2）带电中微子和（3）反中微子和（4）氩核上的中性电流），它们对电子中微子、反电子中微子和其他中微子味（μ子和τ（反）中微子）具有不同的灵敏度。这允许过度约束五颗超新星和味道混合参数，并在一定程度上从超新星物理学中解开中微子。
2004-04-19 hep-ph
Fast neutrino flavor conversions near the supernova core with realistic flavor-dependent angular distributions
最近有人指出，来自超新星的中微子通量几乎在核心上方就可以显示出实质性的味道转换。使用线性稳定性分析和数值解的完全非线性运动方程，我们进行了详细的研究，这些快速转换，重点放在该地区的超新星核心。我们仔细地指定了空间或时间演化的不稳定性，并发现中微子向核心移动使快速转换更加普遍，即，这对于在$ν_e$和${\barν_e}$的天顶角光谱之间产生交叉的更宽范围的通量比和角度不对称是可能的。利用超新星模拟预测的通量和角分布，我们发现快速转换可以在几十纳秒内发生，距离假定的中微子球只有几米远。如果这些快速的味道转换确实发生了，它们将对超新星爆炸机制和核合成产生重要影响。
2016-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Neutrino scattering and flavor transformation in supernovae
我们认为，在中微子层外发生方向变化散射的一小部分中微子可能对核心坍缩超新星环境中的中微子味转换产生重大影响。我们表明，集体中微子味转换的标准治疗是足够的，在晚些时候，但可能是不够的，在核心坍缩超新星的关键冲击复兴/爆炸时期，在那里的潜力，管理中微子味的演变受到散射中微子。考虑到这种效应，以及它与熵和成分的耦合方式，将需要超新星建模的新范式。
2012-03-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Non-Standard Neutrino Self-Interactions Can Cause Neutrino Flavor Equipartition Inside the Supernova Core
本文证明非标准中微子自相互作用可在核心坍缩超新星内部导致中微子味均分，影响超新星物理，并可为未来银河系超新星探测提供途径。
2022-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Collective neutrino flavor transitions in supernovae and the role of trajectory averaging
超新星中微子振荡的非线性效应，与中微子自相互作用，是已知的，以诱导集体风味转变附近的超新星核心θ_13 \neq 0。在非常浅的电子密度分布的情况下，这些转换已被证明与普通物质的影响，共同产生正常和倒置层次的光谱失真耦合。在这项工作中，我们考虑了一个互补的情况下，其特征在于较高的电子密度，所示的反弹后冲击波模拟。在这种情况下，早期的集体味道转变与后来的普通物质效应脱钩。此外，这样的过渡变得更适合于数值计算和分析的解释，而在正常的层次，他们基本上消失。数值计算了与自相互作用效应有关的区域内的中微子密度矩阵。在中微子轨道之间的平均交叉角的近似下，我们的模拟整齐地显示了最近在文献中讨论的同步，双极振荡和光谱分裂的集体现象。在非平均中微子轨迹的更现实（但计算要求）的情况下，我们的模拟没有显示新的重要特征，除了双极章动等“精细结构”的涂抹。我们的结果似乎表明，至少对于非浅物质密度分布，平均中微子轨迹在最终结果中起着次要作用。在这种情况下，nu_e和nu_{μ,τ}光谱在临界能量以上的交换可能代表了倒置层次的明确标志，特别是对于足够小以使进一步的物质效应无关的theta_{13}。
2007-12-17 astro-ph hep-ph
Inverted Hierarchy of Neutrino Masses Disfavored by Supernova 1987A
讨论了中微子三味混合方案中超新星中微子的味转换。我们指出，通过对超新星的中微子观测，只要s_{13} ^2 \gsim是几个\times 10^{-4}，就可以区分中微子质量的倒置等级与正常等级，而不管太阳中微子问题的振荡解在自然界中是如何实现的。我们对SN 1987 A的数据进行了分析，得到了一个强烈的迹象，即除非s_{13} ^2 \lsim <几个\times 10^{-4}，否则颠倒的质量等级是不利的。
2001-03-13 astro-ph hep-ph
Collisional flavor instabilities of supernova neutrinos
针对核心坍缩超新星中集体中微子振荡影响动力学的谜题，研究发现了与中微子-反中微子作用速率不对称相关的碰撞味不稳定性，其或普遍存在于超新星内部，是热环境退相干作用引发量子相干持续增长的特例。
2023-05-08 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino flavor transformations in supernovae as a probe for nonstandard neutrino-scalar interactions
我们探讨了通过超新星中的中微子味变换来探测中微子与假想的大质量标量或赝标量之间的非标准相互作用的可能性。我们发现，在超相对论极限下，如果中微子是狄拉克费米子，中微子之间的有效相互作用消失，而不是如果它们是马约拉纳费米子。在多角度的“中微子灯泡模型”下，计算了新中微子相互作用对中微子层上味变换的影响。我们发现，在中微子间的V-A自相互作用中加入非标准中微子自相互作用（NSSI），当其强度与标准V-A相互作用相当时，能够显著地改变集体振荡。保味（FP）NSSI的作用一般是抑制风味转化，而破坏风味（FV）的相互作用被发现促进风味转化。如果来自银河系超新星的中微子信号可以被充分理解，超新星中微子可以提供中微子标量/赝标量相互作用的互补约束，以及区分中微子是马约拉纳还是狄拉克费米子。
2018-04-16 astro-ph.HE hep-ph
Resonant flavor conversion of supernova neutrinos and neutrino parameters
未知的中微子参数可能会在超新星（SN）中微子流中留下可检测的特征。然而，由于SN物质的局部密度分布和依赖于模型的SN中微子光谱参数的不确定性，即使是来自MSW味道跃迁的贡献也可能导致对中微子信号的解释模糊不清。在这项工作中提出了一个具体的参数化的未知的局域密度分布，并从标准的MSW效应的贡献进行了研究，通过多探测器分析的SN中微子。在建立模型无关的计划，现有的光谱模型的基础上的结果。分析的局限性也进行了讨论。
2009-11-13 hep-ph
Reexamining nonstandard interaction effects on supernova neutrino flavor oscillations
标准电弱模型的几个扩展允许新的四费米子相互作用（nu_a nu_b * ff），其强度为eps_ab*G_F，其中（a，b）为味指数。我们重新审视它们对超新星中大质量（反）中微子味振荡的影响，以便在质子中子星上方的区域，对中微子混合角（Ω，φ，psi）=（θ_12，θ_13，θ_23）的一般值进行有效的分析处理。假设eps_ab<<1，我们发现，在超新星物质剖面上，在高（H）和低（L）密度下发生的味道转变的主导效应可以简单地分别通过替换phi-->phi+eps_H和omega-->omega+eps_L来嵌入，其中eps_H和eps_L是eps_ab的特定线性组合。类似的替换也适用于地球物质的最终振荡。从现象学的角度来看，最相关的后果是一个可能的不受控制的偏差（φ--> φ +eps_H）的混合角φ值推断超新星中微子数据的反演。然而，这样的缺点并不妨碍通过超新星中微子振荡来区分中微子质谱的层次结构（直接的或反向的）。
2002-06-21 hep-ph
Temporal Instability Enables Neutrino Flavor Conversions Deep Inside Supernovae
我们表明，自相互作用的中微子气体可以自发地获得非平稳的脉动成分在其风味的内容，与频率，可以完全取消的“多角度”的折射效应的致密物质。这可以使均匀和不均匀的味道转换不稳定性即使在大中微子和物质密度下也存在，如果演化是严格稳定的，系统将是稳定的。通过这种新的机制，大的味道转换，特别是接近超新星核心的地方，是可能的。这可能会对爆炸动力学、核合成以及超新星的中微子观测产生重要影响。
2016-01-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Prospects for Detecting Supernova Neutrino Flavor Oscillations
来自II型超新星的中微子也许为我们提供了探测宇宙学上有趣的μ子和/或τ子中微子质量的最佳机会。这是因为物质增强的中微子振荡可以导致异常热的nu_e谱，从而增强了地球探测器中的带电电流截面。最近提出的两个超新星中微子观测站，OMNIS和LAND，将探测中性和带电电流中微子相互作用从目标核中剥落的中子。由于这种信号不是特定于味道的，因此目前还不清楚是否可以从这样的实验中提取出令人信服的中微子振荡信号。为了解决这个问题，我们研究了一系列可能的轻和重质量的目标，9Be，23 Na，35 Cl和208 Pb的响应。我们发现，即使截面由辅助实验确定，仅使用中子计数率来检测振荡的策略充其量也是有问题的。超新星中微子光谱中的合理不确定性往往会掩盖振荡引起的速率增强。然而，在208 Pb的情况下，出现的信号在很大程度上是风味特异性的，并且对nu_e温度（两个中子的发射）非常敏感。该信号及其风味特异性与中性和电荷电流反应的第一禁止响应的强度和位置有关，这些是之前尚未讨论过的208 Pb中微子截面的方面。强子自旋转移实验可能有助于证实我们结论背后的某些原子核结构物理。
1998-09-13 astro-ph hep-ph nucl-th
Suppression of Fast Neutrino Flavor Conversions Occurring at Large Distances in Core-Collapse Supernovae
中微子在致密介质中的传播，如核心坍缩超新星和中子星合并残留物可以经历所谓的快速味道转换的尺度远短于真空中的预期。一类非常普遍的快味不稳定性是由中微子从离超新星核心相对较远的原子核后向散射产生的。在这项研究中，我们证明，尽管他们的普遍存在，这种快速的不稳定性是不可能导致显着的味道转换，如果在向后的方向中微子的人口是不够大。事实上，散射引起的不稳定性主要影响反向传播的中微子，这只占大半径中微子的一小部分。我们表明，这可以解释的形状不稳定的味道本征态，这可以是非常峰值的向后角。
2022-03-29 astro-ph.HE hep-ph
Suppression of Self-Induced Flavor Conversion in the Supernova Accretion Phase
超新星中微子的自诱导味转换可以强烈地改变味相关通量。利用15Msun球对称模型的吸积相物质剖面和相应的中微子通量，对线性化的味稳定性进行了分析。我们使用现实的能量和角度分布，后者强烈偏离准各向同性发射，从而占多角度和多能量的影响。对于我们的物质和中微子密度分布，我们总是找到稳定的条件：味道转换仅限于通常的MSW效应。在这种情况下，如果混合角θ_13与最近的实验所建议的一样大，人们就可以区分SN中微子信号中的中微子质量等级。
2012-02-20 astro-ph.SR hep-ph
Supernova neutrinos: fast flavor conversions near the core
从超新星流出的中微子流几乎可以在核心上方立即发生快速的味道转换。聚焦于这个区域，我们研究这些快速转换使用线性稳定性分析。我们发现，对于中微子的实际角分布，在中微子层上方的区域，快速转换可以在几纳秒内发生。我们的研究结果还表明，中微子向核心运动使快速转换更加迅速。这些转换，如果它们存在的话，可能对超新星爆炸机制和核合成有重要意义。
2017-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Nonlinear evolution of fast neutrino flavor conversion in the preshock region of core-collapse supernovae
在高密度中微子气体的环境中，例如在核塌缩超新星中，由于中微子的自相互作用，中微子可以经历集体中微子振荡。特别是，中微子角分布中的交叉点驱动的快速味道转换可以影响爆炸机制，核合成和中微子观测。我们对中微子角分布的非线性味演化进行了数值计算，其中微小的交叉点预计将在震前区域产生。我们证明了快速不稳定性的触发和级联发展下一个现实的三味模型考虑μ子生产和弱磁性的SN动力学。微小的交叉激发特定的空间模式，然后味道不稳定性传播到其他模式，否则由于非线性效应而保持稳定。我们的研究结果表明，快速风味转换可以在震前区域上升，并有足够的风味含量的影响。
2021-10-29 astro-ph.HE hep-ph
Expected flavor composition of supernova neutrinos
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)（意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；RIKEN iTHEMS（理化学研究所 iTHEMS）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）
本文研究了核心坍缩超新星中中微子风味组成，通过考虑退相干和标准物质效应，预测了电子风味分数在不同质量顺序下的稳健结果。
2025-12-19 hep-ph
TeV-scale bileptons, see-saw type II and lepton flavor violation in core-collapse supernova
核心坍缩超新星内核中的电子和电子中微子是高度简并的，因此在爆炸的几秒钟内数量众多。相比之下，其他味的轻子是非简并的，因此相对稀少。这是由于轻子味道守恒。如果这个守恒定律被一些非标准相互作用打破，电子中微子就会转化为μ子和τ中微子，而电子则转化为μ子。这会影响超新星动力学和超新星中微子信号。我们考虑轻子味违反介导的标量双轻子，即轻子数为2的重标量的相互作用。结果表明，在TeV质量的双轻子的情况下，电子费米气体与非电子物种内部的超新星核心在（1-100）ms的顺序的时间尺度上的平衡。特别是，标量三重态产生中微子质量通过跷跷板II型机制被认为是。发现超新星核心对尚未探测到的三重态质量和耦合值很敏感。
2010-03-15 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
