Supernova neutrinos: difference of nu_mu - nu_tau fluxes and conversion effects
超新星中微子味转换的形式主义被推广到包括在恒星中产生的μ子和τ中微子的通量的可能差异。在这种情况下，辐射引起的物质中的nu_mu和nu_tau势的差异变得重要。nu_mu和nu_tau通量的差异可以表现在地球物质对所观测到的nu_e（antinu_e）信号的影响中，如果：（i）中微子质量等级是正常的（倒置的）;（ii）太阳中微子问题的解在LMA区域;（iii）混合U_{e3}相对较大：|U_{e3}|>10^{-3}。我们发现，当nu_mu - nu_tau（antinu_mu - antinu_tau）平均能量和/或积分亮度的差异小于20%时，在E > 50 MeV处观测到的nu_e（antinu_e）能谱与等通量情况下的相对偏差可达20 - 30%（10 - 15%）。如果对nu_e（antinu_e）能谱敏感的大型探测器能够得到，那么将来就有可能探测到它。对这种效应的研究将使人们能够测试超新星模型对nu_mu，nu_tau，antinu_mu，antinu_tau通量的预测，从而对极端条件下物质的性质提供重要的见解。在利用超新星中微子观测数据重建中微子质量谱和混合矩阵时，应考虑到这一点。我们指出，即使nu_mu和nu_tau通量不相等，轻子CP破坏效应也不能在超新星中微子实验中得到研究。
2002-05-07 astro-ph hep-ph
The neutrino signal at HALO: learning about the primary supernova neutrino fluxes and neutrino properties
核心坍缩超新星中微子从高中微子密度区和大物质密度区传播到地球时经历了各种各样的现象。我们进行分析计算的超新星中微子通量，包括集体效应由于中微子-中微子相互作用，Mikheev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）效应由于中微子与背景物质的相互作用和退相干的波包，因为他们在空间传播。我们预测了铅事件的单中子和双中子带电和中性流电子中微子散射的数量。我们表明，由于能量阈值，一到两个中子事件的比率是敏感的中微子通量在中微子层的箍缩参数，几乎独立于目前未知的中微子属性。此外，这样的事件有一个有趣的敏感性光谱分裂功能，取决于存在/不存在的中微子味之间的能量均分。我们的计算表明，像氦铅天文台（HALO）这样的铅基天文台有可能确定中微子层中微子通量的重要特征，并为我们提供有关超新星核心中微子输运的信息。
2011-10-20 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Possible CP-Violation effects in core-collapse Supernovae
我们研究了当中微子存在于致密物质中时的CP破坏效应，例如在核心坍缩超新星中形成的原中子星之外。利用基于标准模型的一般参数，我们证实了在树水平上，在核塌缩超新星中的电子中微子和反中微子通量不存在CP破坏效应。另一方面，即使在树的水平上，μ子和τ中微子也可以获得显着的效果。我们表明，CP违反的影响，可以存在于超新星电子（反）中微子通量以及，如果μ子和τ中微子在中微子层有不同的流量。这种差异可能是由于标准模型之外的物理现象造成的，例如味道变化相互作用的存在。
2008-04-09 astro-ph hep-ph
Neutrinos and core-collapse supernovae
讨论了核心坍缩超新星中中微子味转换的最新进展，重点讨论了中微子-中微子相互作用的影响。后者已被证明会产生新的现象，大大改变中微子通量和超新星观测。特别是，我们之间的链接的频谱分裂和磁共振现象。此外，最近的研究表明，超新星中微子流存在轻子CP破坏效应。我们总结了这些发现。
2011-08-31 astro-ph.SR hep-ph
Neutrino Fluxes from a Core-Collapse Supernova in a Model with Three Sterile Neutrinos
本文用数值方法计算了一颗超新星的引力坍缩特征及其质子中子核形成过程中产生的活动中微子和惰性中微子的通量。在不同的输入参数和初始条件下，计算了不同中子化程度的核物质中活动中微子和不育中微子的相对产额。在超致密核物质中，中子化共振度下产生的无菌中微子的比例显著增加已被证实。不育中微子对坍缩动力学和坍缩过程中产生的中微子总通量的贡献相对较小。无菌中微子的总光度比电子中微子的光度低得多，但它们的光谱在高能量下要硬得多。
2017-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Self-induced spectral splits in supernova neutrino fluxes
在超新星中微子球上方的密中微子区（r > 400 km），中微子-中微子折射会引起集体的味道转变。它们可以导致“光谱分裂”，其中能量E_分裂将变换的光谱急剧分裂成几乎纯但不同风味的部分。除非在密中微子区存在普通的MSW共振，否则E_split仅由味轻子数守恒决定。光谱分裂是由大中微子密度区和小中微子密度区之间的绝热跃迁产生的。我们明确地解决了绝热极限的运动方程，并提供了一个通用的例子的解析表达式。
2007-12-07 astro-ph hep-ex hep-ph
Learning more about what can be concluded from the observation of neutrinos from a galactic supernova
我们调查什么人可以希望了解的参数，描述的银河系超新星爆炸所发射的中微子通量使用的观测兆吨级的水切伦科夫探测器。我们计算允许的区域，可以通过拟合这些参数，以模拟观察事件，这样的检测器。所有四个可用的检测通道（逆β衰变、氧上的电荷和中性电流以及电子上的弹性散射）都包括在拟合中，并且我们使用十维参数空间。九个参数描述了初始中微子通量，被称为超新星参数。此外，我们还考虑了中微子在超新星外层的物质效应对中微子的依赖性，即对中微子与超新星的混合角$θ_{13}$的依赖性。如果我们不做任何额外的假设，这些参数，我们表明，人们可以希望确定$θ_{13}$相当不错，而除了参数描述的$\barν_e$流量，大多数超新星参数是相当困难的约束，即使四个检测通道可以完全分离。
2008-02-21 hep-ph
Spin light of electron in dense neutrino fluxes
研究了电子在稠密中微子流中的运动。得到了在这种外部环境下电子能量和波函数的狄拉克方程的精确解。在此基础上，我们预测存在的电磁辐射，可以发射的电子在密集的中微子通量。我们称这种现象为“稠密中微子流中的电子自旋光”（$SLe_ν$）。研究了$SLe_ν$的主要性能。我们认为，$SLe_ν$在密集的中微子通量应具有重要的后果，在天体物理学和超新星的过程中，特别是。
2014-05-18 hep-ph
Probing scalar non-standard interaction of supernova neutrinos in next-generation neutrino experiments
Department of Physics and Astronomy, University of Iowa（爱荷华大学物理与天文系）
本研究探讨了标量非标准相互作用对超新星中微子传播的影响，并展示了Hyper-Kamiokande实验如何解决中微子质量顺序的退化问题。
2026-02-20 hep-ph
Multi-angle effects in self-induced oscillations for different supernova neutrino fluxes
来自超新星（SN）核心的中微子发射的非各向同性性质可能会通过SN最深区域的中微子-中微子相互作用影响中微子系综的味道演化。我们调查的依赖这些“多角度效应”的原始SN中微子通量在三味框架。我们发现，光谱交叉的模式（能量F_v_e= F_v_x，和F_ \bar v_e= F_ \bar v_x）是决定多角度效应对风味演变的影响的关键。对于中微子光谱只呈现单交叉，不同角模的同步优于多角效应，产生已知的“准单角”演化。相反，在存在多个交叉能量的光谱时，同步是不稳定的。在这种情况下，多角度效应将产生相当大的延迟，如最近观察到的风味转换的开始。我们发现，由于在大半径的演化只有部分绝热性，多角度的抑制可以如此之强，显着影响最终的振荡中微子光谱。特别是与太阳参数相关的三味效应，可以在多角度模拟中被洗掉。
2011-09-19 astro-ph.GA hep-ph
Multiple Spectral Splits of Supernova Neutrinos
超新星中微子的集体振荡在某些能量区间内将电子中微子和反中微子的光谱与另一种味道的光谱交换，这些能量区间由尖锐的光谱分裂所限定。这种现象比以前认识到的要普遍得多：人们通常会在中微子和反中微子通道中发现一个或多个交换和伴随的分裂，无论是反向中微子质量等级还是正常中微子质量等级。根据不稳定性条件，交换会在光谱交叉点（电子中微子或反中微子通量等于另一种味道的能量，以及所有通量消失的无穷大E）周围发展，交换的宽度由光谱和通量决定。多角度退相干的洗出在整个光谱中变化，并且分裂可以作为尖锐的光谱特征而存在。
2009-07-29 astro-ph.SR hep-ph
Detection of Supernova Neutrinos
物质对超新星和地球中中微子振荡的影响改变了观测到的超新星中微子光谱。我们计算了ICARUS，SK和SNO探测器的超新星中微子相互作用的预期数量作为它们在地球上行进的距离的函数。用热费米-狄拉克分布和PREM I地球物质密度分布描述的标准超新星中微子通量，对距离地球10 kpc的II型超新星进行了计算。
2004-03-11 hep-ph
Distinguishing Dirac and Majorana neutrinos with astrophysical fluxes
大质量中微子可以具有螺旋度$s_{\parallel}\neq -1$。当中微子与外部磁场相互作用时，中微子的螺旋度会发生变化，而在太阳或超新星内部产生的左手中微子可能会以不同的螺旋度离开它们的源。由于狄拉克中微子和马约拉纳中微子在不同中微子螺旋度的电子上散射的截面不同，当天体物理中微子经过强磁场区域时，最终中微子螺旋度的变化可能会在地面探测器中产生不同数量的事件和光谱。在这项工作中，我们表明，在太阳中微子中寻找这些影响，它可以设置在中微子的属性，如中微子磁矩的界限。此外，对于来自超新星的中微子，我们表明，即使在一个非常小的中微子磁矩，$μ_ν\sim 10^{-19}μ_B$的情况下，将有可测量的差异，无论是在事件的数量和光谱的马约拉纳和狄拉克中微子。
2018-12-10 hep-ph
Prospects for detecting eV-scale sterile neutrinos from a galactic supernova
未来的中微子探测器将从附近的核心坍缩超新星获得高统计数据。我们研究了超新星环境中eV质量的无菌中微子的混合及其对Hyper-Kamiokande和IceCube探测到的活动中微子通量的影响。使用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们预测如何准确地这些实验将测量活跃-不育的混合角$θ_s$，有很大的不确定性预期的光度和光谱的活跃中微子从银河系超新星爆发。我们发现，只要超新星的中微子光度是精确已知的，Hyper-Kamiokande可以在许多不同的情况下重建无菌中微子混合和质量。至关重要的是，我们确定的混合角和整体中微子光度的超新星之间的简并。这意味着只有当具有$θ_s \gtrsim 0.1$度的无菌中微子的存在可以被独立地排除时，才有可能确定光度。我们讨论的方式，这种简并可能会被打破在未来。
2017-12-11 astro-ph.HE hep-ph
Exploring the Fate of Stellar Core Collapse with Supernova Relic Neutrinos
大质量恒星的核塌缩导致不同物理因素的不同命运，从而产生不同的中微子谱。我们把超新星遗迹中微子作为研究恒星坍缩命运的探针。基于不同的核状态方程，我们给出了星核坍缩后三种合成态的SRN通量和事件率谱：典型质量的中子星、更高质量的中子星或形成黑洞的失败超新星。然后，可能的SRN焊剂形成为三种组分的混合物。我们还显示了预期的灵敏度在下一代水基切伦科夫探测器，SK-Gd和超神冈，作为约束的混合分数。该研究为利用SRN测量数据提取天体物理约束提供了一个实例。
2022-09-26 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
Shockwaves in Supernovae: New Implications on the Diffuse Supernova Neutrino Background
我们利用流体动力学模拟得到的动力学剖面研究了冲击波对漫超新星中微子背景的影响，并利用S-矩阵方法计算了中微子演化的三种形式.我们表明，冲击波的影响是显着的，并介绍了修改的遗物通量约$20 \%$和相关的事件率在$10-20 \%$的水平。这样的效应是重要的，因为它与当考虑不同振荡情形（即，层级或$θ_{13}$）时引入的速率变化具有相同的量级。此外，由于冲击波，在倒置层次中，当$\sin^2 2 θ_{13}$在Dopez极限和$10^{-5}$之间时，速率对集体效应变得不那么敏感。我们提出了一个简化的模型来解释冲击波的影响，在未来的预测。
2009-11-18 hep-ph
Multi-azimuthal-angle instability for different supernova neutrino fluxes
最近发现，去除超新星中微子中微子相互作用的“多角效应”中的轴对称性，除了双峰和多天顶角（MZA）不稳定性引起的味转换外，一种新的多方位角（MAA）不稳定性也会引起味转换。我们调查的MAA不稳定性的依赖于原始SN中微子通量，进行稳定性分析的线性化中微子运动方程。我们比较这些结果与数值演化的SN中微子非线性方程组，在一个局部的解决方案，沿着一个特定的视线，假设下，横向变化的全球解决方案是小的。我们还假设，自诱导转换不抑制大物质效应。我们发现，光谱交叉（能量F_{ν_e} = F_{ν_x}，和F_{\barν_e} = F_{\barν_x}）的模式是至关重要的，在确定MAA的影响，风味演变的影响。对于ν_e超过\bar ν_e的中微子谱，MAA不稳定性将触发正常质量等级中新的味转换。在我们简化的风味演化方案中，这些将导致光谱交换和分裂，类似于双峰不稳定性在倒置层次中产生的情况。相反，在存在具有中等风味等级的光谱的情况下，具有多个交叉能量，MZA效应将在风味转化的开始中产生相当大的延迟，抑制MAA不稳定性的增长。在这种情况下，在两个质量层次的振荡光谱的分裂功能是由唯一的双峰和MZA效应引起的。
2014-07-22 astro-ph.GA hep-ph
Are Bulk Axions in Models with Extra, Large, Compact Dimensions Observable?
在模型中，大量的轴子在一些额外的、紧凑的维度中移动，这些维度大于O（埃），KK模式的高度简并性强烈地收紧了轴子光子耦合的超新星上限，使得轴子实际上是不可观测的。相反，直接或间接地发现轴子将排除这种模型。这些激烈的结论是避免如果超新星和从太阳轴子搜索范围放宽。
2004-06-22 hep-ph
Supernova Relic Neutrinos in Liquid Argon detectors
研究了用液态氩时间投影室（TPC）探测超新星遗迹中微子（SRN）本底的可能性。就本研究而言，这些实验装置主要对电子中微子信号敏感，可以提供关于超新星爆炸机制和红移z <2的恒星形成速率的进一步信息。本文详细研究了太阳中微子和低能大气中微子通量在相应能量范围内对本底的主要贡献。根据对SRN通量的理论预测，我们发现对于3千吨和100千吨液态氩TPC探测器，可以分别在1西格玛和4西格玛水平上观察到信号，并采集了5年的数据。
2004-11-23 hep-ph
Conflict between the identification of cosmic neutrino source and the sensitivity to mixing angles in neutrino telescope
望远镜中的中微子通量取决于天文爆发的初始通量和它们到达地球过程中的味道混合。然而，由于关于初始成分的信息需要更好的混合角精度，反之亦然，望远镜的中微子探测本身不能解决这两个问题。因此，在长基线振荡被测量的概率被认为是作为补充的望远镜，和问题，如源识别和参数简并下几个假设进行检查。
2008-12-10 hep-ph
Signatures of collective and matter effects on supernova neutrinos at large detectors
我们计算预期的银河超新星中微子信号在大型下一代地下探测器。在爆炸后的不同时期，初级通量可以有很大的不同。对于这些主要的中微子通量，集体中微子味转换引起的光谱分裂可以出现在中微子和反中微子通道的质量等级。我们根据这些分裂的性质和数量对通量模型进行分类，并计算了在地球上可观测到的电子中微子和电子反中微子光谱，同时考虑到随后的物质效应。我们发现，一些光谱分裂可能会发生足够接近的峰值能量产生显着的扭曲，在可观察到的SN中微子信号。这种效应最显著的特征是与地球物质穿越相关的特殊能量依赖调制的存在，仅存在于由光谱分裂划分的SN中微子能谱的部分中。这些签名在拟议的大型水切伦科夫，闪烁，和液体氩探测器可以提供线索的主要SN中微子通量，以及中微子质量层次和混合角theta_{13}。
2010-08-02 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
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
Interaction of supernova neutrinos with stochastic gravitational waves
研究了中微子在任意极化的引力波（GW）作用下的传播和味振荡。本文用微扰方法重新导出了三味中微子系统的有效哈密顿量。然后，利用这个结果，我们考虑了一般能量密度谱的随机引力波中中微子味的演化。得到了密度矩阵的方程，并在三种中微子味的情况下解析求解。作为一个应用，我们研究了在一个核心坍缩超新星发射的中微子束的味道含量的演变。我们得到了引力波对中微子通量贡献的解析表达式和描述中微子通量衰减到渐近值的阻尼衰减量的解析表达式。我们发现合并超大质量黑洞发射的引力波对中微子通量演化的贡献超过了恒星质量的黑洞。讨论了所得结果对中微子望远镜测量天体物理中微子的意义。
2021-08-23 astro-ph.HE gr-qc 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
Signatures of the neutrino mass hierarchy in supernova neutrinos
未确定的中微子质量等级可能会在核心坍缩超新星（SN）的中微子通量上留下可观察到的印记。然而，观测值的解释受制于不确定的SN模型和SN中中微子的味转换机制。我们试图提出一个预期的中微子事件在地面探测器的定性解释，专注于吸积阶段的中微子爆发。由于中微子的自相互作用，MSW效应，和地球再生效应的味道转换被纳入计算。它导致了几个不同的情况下，确定的中微子质量等级和集体口味的转变。文中还讨论了入射角和SN模型变化所引起的后果。
2015-06-17 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
Supernova $ν$ flavour conversions in DUNE: the slow, the fast and the standard
INFN Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；INFN Sezione di Roma Tre（意大利国家核物理研究所罗马第三大学分部）
研究DUNE对超新星中微子味转换三种不同机制的灵敏度，评估其提取通量参数和区分转换场景的能力。
2026-08-18 hep-ph
Supernova Relic Electron Neutrinos and anti-Neutrinos in future Large-scale Observatories
本文研究了正在研究中的MEMPHYS（UNO，Hyper-K）、LENA和GLACIER等未来大型天文台的超新星遗迹中微子信号。本文讨论了利用质子散射和利用氧、碳、氩等原子核散射观测超新星遗迹电子反中微子和中微子的互补信息。在确定残余中微子通量时，我们还首次考虑了中微子磁矩与核心坍缩超新星内部磁场的耦合。我们提出的数值结果的遗迹电子中微子和反中微子通量和事件的数量上的电子中微子的碳，氧和氩，以及电子反中微子的质子，各种振荡的情况。超新星遗迹中微子的观测可能为我们提供关于核心坍缩超新星爆炸、恒星形成历史和中微子性质的独特信息，这些信息仍然是未知的。
2007-11-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Supernova neutrinos: production, propagation and oscillations
我将回顾最近关于核坍缩超新星（SN）和中微子振荡天体物理学的一些结果。中微子在超新星爆发中扮演着重要的角色，它们也携带着大部分的坍缩能量。到达地球的中微子和反中微子的能谱包含了关于初级中微子通量以及中微子混合情况的信息。中微子通过超新星和地球的物质传播的分析，结合从银河系SN的中微子爆发的观察，使我们能够把限制的混合角$θ_{13}$，并确定是否是正常的或倒置的质量等级。中微子爆发也可以作为光学观测的早期预警信号，此外，还可以让我们在SN地幔内部看到冲击波。
2004-09-23 hep-ph
A simple model for spectral swapping of supernova neutrinos
核心坍缩超新星释放出的中微子会因为高中微子通量而经历集体的味道转换。因此，不同口味的中微子可以（部分）交换它们的能谱，这种现象被称为（逐步）光谱交换或光谱分裂。我们简要回顾了一个简单的模型，解释这种现象。
2009-07-01 astro-ph.HE hep-ph
Spin light of relativistic electrons in neutrino fluxes
本文讨论了在中微子流中的“电子自旋光”（$SLe_ν$）的影响下电子产生电磁辐射的一种新机制。结果表明，当电子逆着中微子流运动时，通过$SLe_ν$机制从中微子流到电磁辐射的能量转移效率有合理的提高.所提出的辐射过程适用于具有超新星特有特征的天体物理环境。结果表明，中微子流的能量的合理部分可以通过$SLe_ν$转移到γ射线。
2014-11-08 hep-ph
Prospects of probing $θ_{13}$ and neutrino mass hierarchy by Supernova Neutrinos in KamLAND
本文通过对超新星中微子的观测，研究了KamLAND探测器探测中微子振荡参数的物理潜力。特别是，我们讨论了探测的混合角$θ_{13}$和确定的符号$Δm^2_{32}$从总的带电电流（CC）事件率的质子和$^{12}{C}$目标，以及从CC光谱的可能性。我们讨论了探测地球物质效应引起的调制的机会，从观察的CC光谱在不同的CC反应在KamLAND，并找到所需的体积，以获得一个统计上显着的签名的地球物质效应在不同的能量箱。我们还计算了碳和自由质子的中性电流（NC）反应中预期的事件发生率，并研究了带电电流与中性电流的比率，这是免费的绝对光度不确定性的超新星中微子通量，可以是有用的，在探测振荡参数。
2003-12-22 hep-ph
High Energy Neutrinos from Gamma-Ray Bursts with Precursor Supernovae
在伽玛射线暴之前，超新星遗迹壳层中的质子-质子和光-介子相互作用产生的高能中微子信号为伽马射线暴的前体超新星或超新星模型提供了一个测试。超新星遗迹壳层中的质子，以及从超新星爆炸或来自快速旋转中子星遗迹的脉冲星风中捕获的光子，为逃离伽马射线暴内部冲击的质子提供了充足的目标，以相互作用并产生高能中微子。我们计算了预期的中微子通量，这些通量可以通过当前和未来的实验检测到。
2003-06-23 astro-ph hep-ph
A few moments to diagnose fast flavor conversions of supernova neutrinos
从超新星发出的中微子可能会在核心上方几乎立即发生味道转换，这可能会对超新星动力学和核合成产生影响。然而，这种快速转换的精确条件可能很难计算，并且需要了解与味道相关的中微子通量的完整角分布，这在典型的超新星模拟中是不可用的。在本文中，我们表明，整体风味演变定性类似于所谓的“零模式”的增长，由背景物质和中微子密度决定，这可以可靠地预测，仅使用电子轻子数分布的第二角动量，即，$ν_e$和$\barν_e$通量的角分布的差异。我们建议，这种零模式，既不需要计算完整的格林函数，也不需要详细的知识的角分布，可能是有用的初步诊断可能的快速味转换超新星模拟与适度解决的角分布
2018-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Observability of Collective Flavor Oscillations in Diffuse Supernova Neutrino Background
集体味振荡已知会在超新星（SN）中微子和反中微子光谱中产生多重分裂。这些光谱分裂不仅取决于中微子的质量等级，而且还取决于初始的相对通量组成。对未来银河系超新星信号中光谱分裂的观测有望揭示中微子的质量等级模式。然而，由于扩散超新星中微子背景（DSNB）由所有过去超新星的中微子通量叠加而成，并且由于不同的超新星预计具有略微不同的初始通量，因此检查集体振荡的等级依赖签名是否可以在通量谱的平均化中幸存下来是相关的。由于中微子和反中微子的初始相对通量谱的SN的实际分布是未知的，我们假设它们的对数正态分布。我们研究了层次灵敏度对对数正态分布函数的均值和方差的依赖性。我们发现，层次的敏感性依赖于相对初始亮度的平均值至关重要。宽度的作用是降低所有平均初始相对光度值的层次敏感性。我们发现，在非常小的混合角（$θ_{13}$）的限制，只考虑统计误差，即使是非常温和的值的方差，几乎没有可检测的层次的灵敏度，如果平均相对光度的$ν_e$和$\barν_e$大于1。
2011-08-12 astro-ph.SR hep-ph
Cosmic-Ray Boosted Diffuse Supernova Neutrinos
针对宇宙射线散射增强中微子通量的研究热点，本文分析了宇宙射线与未被探测的弥散超新星中微子背景散射产生的增强通量，发现其远低于多种已知中微子通量。
2025-09-04 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino signatures of the supernova - gamma ray burst relationship
根据观测到的GRB 030329与超新星SN 2003 dh的关联关系，计算了与超新星关联的伽马射线暴的TeV-PeV中微子通量.中微子光谱通量分布可以测试超新星和伽马射线暴事件之间可能的延迟，其时间尺度比光子可以分辨的时间尺度短得多。作为一个说明性的例子，我们计算的概率中微子诱导μ介子和电子级联事件在南极公里级冰下探测器，从GRB 030329。我们的计算表明，公里级中微子望远镜有望检测到的信号，将允许约束超新星GRB模型。
2003-10-14 astro-ph hep-ph
Coherent Development of Neutrino Flavor in the Supernova Environment
我们计算了相干中微子和反中微子的味道变换在超新星环境中，第一次包括前向散射诱导的耦合和纠缠相交的中微子/反中微子轨迹的自洽处理。对于大气中微子质量平方差，我们发现，在正常（倒置）的质量层次的切线传播（径向传播）中微子和反中微子可以启动集体，同时介质增强的味道转换这些粒子在广泛的能量和传播方向。伴随的中微子/反中微子能谱和/或通量的改变可能会影响超新星核合成和预期的中微子信号。
2006-12-13 astro-ph hep-ph
Collective Flavor Oscillations Of Supernova Neutrinos and r-Process Nucleosynthesis
核心坍缩超新星内部的中微子-中微子相互作用可能会引起集体味道振荡，导致味道之间的交换。这些振荡依赖于初始能谱，以及中微子的相对通量或相对光度。已经观察到，偏离不同风味之间的能量均分可以引起一个或多个急剧的能量光谱交换，称为分裂。我们研究了中微子和反中微子光谱分裂的发生，不同的初始能谱模型的初始相对通量，在正常和倒置的层次。这些初始的相对通量变化引起几种可能的分裂模式，而不同模型的能量谱的变化给出了类似的结果。我们探讨这些光谱分裂的电子分数，$Y_e$，支配r-过程核合成超新星内的效果。由于光谱分裂修改的电子中微子和反中微子的光谱在该地区的r-过程被假定发生，由于光谱分裂的模式取决于初始条件的光谱和中微子的质量等级，我们表明，成功的r-过程核合成所需的条件$Y_e < 0.5$将导致对初始光谱条件的约束，对于一个给定的中微子质量等级。
2010-06-18 astro-ph.SR hep-ph
Effects of Neutrino Oscillation on the Supernova Neutrino Spectrum
研究了三味中微子振荡对超新星中微子谱的影响。我们计算预期的事件率和能量谱，以及它们的时间演化在Superkamiokande（SK）和萨德伯里中微子天文台（SNO），通过使用一个现实的中微子爆发模型的基础上的超新星爆炸的数值模拟。我们还采用了一个现实的密度轮廓的基础上的presupernova模型的中微子转换概率的计算在超新星信封。这些现实的模型和数值计算使我们能够定量地估计中微子振荡的影响，在一个更现实的方式比以前的研究。然后，我们发现，太阳中微子问题的解决方案的简并性可以被打破的SK和SNO的未来银河系超新星的检测相结合。
2001-07-15 astro-ph hep-ph
An "archaeological" quest for galactic supernova neutrinos
我们探索的可能性，以观察电子中微子的影响，从过去的银河系超新星，通过地球化学测量的锝97产生的中微子诱导的反应在钼矿石。我们提出的计算考虑到我们的知识的中微子相互作用，中微子振荡内的超新星，太阳中微子通量在地球上和可能失败的超新星的最新进展。预测的锝97丰度为每10千吨矿石10^7个原子，这接近目前地球化学实验的灵敏度。其中10-20%来自超新星。考虑到不确定性的可比大小，为了进行有意义的测量，需要在中微子通量和中微子截面的建模中更加精确。
2009-01-06 astro-ph.SR hep-ph
New Test of Supernova Electron Neutrino Emission using Sudbury Neutrino Observatory Sensitivity to the Diffuse Supernova Neutrino Background
超新星在附近很罕见，但在宇宙中并不罕见，所有过去的核心坍缩超新星都有助于形成弥散超新星中微子背景（DSNB），近期的探测前景非常好。DSNB电子{ \it反中微子}通量的超级神冈极限，$ϕ(E_ν> 19.3 {\rm MeV}) < 1.2$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，刚好在最近基于测量的恒星形成率历史的理论预测范围之上。我们表明，萨德伯里中微子天文台应该能够测试相应的DSNB电子{ \it中微子}通量的灵敏度低至$ϕ(22.5 < E_ν< 32.5 {\rm MeV}) \simeq 6 $ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，提高现有的勃朗峰极限约三个数量级。虽然传统的超新星模型预测的电子中微子和反中微子通量相当，但通常认为神冈-II探测器中的第一个（和前向）SN 1987 A事件应归因于电子-中微子散射，这需要大幅增强的电子中微子通量。我们表明，无论是在突发或热相$ν_e$通量所需的增强，DSNB电子中微子通量通常是可检测的萨德伯里中微子天文台。一个直接的实验测试可以解决SN 1987 A的一个持久的谜团：第一个Kamiokande-II事件是否揭示了超新星物理学的严重误解，或者只是一个不太可能的统计波动。因此，萨德伯里中微子天文台的电子中微子灵敏度是对超级神冈的电子反中微子灵敏度的重要补充，以寻求理解DSNB。
2005-08-18 astro-ph hep-ph nucl-th
Supernova neutrino oscillations: Adiabaticity improvement by Majoron fields
如果轻子数与在低于1 TeV的尺度下自发破缺的全局对称性有关，超新星中的中微子振荡会产生经典的Majoron场，它会扰动中微子传播本身，并可能改变$ν$通量最大期间的振荡模式。在非绝热MSW解的情况下，研究了Majoron场对可能发生在太阳中的$ν_{e}\to ν_{X}$相同跃迁的影响。它示出了如何的背反应的Majoron字段可能会提高绝热性的这些振荡在超新星环境中，这对即将离任的$ν_{e}$频谱的影响。
1998-11-10 hep-ph hep-th
Probing neutrino decay scenarios by using the Earth matter effects on supernova neutrinos
对来自下一个星系核心坍缩超新星（CCSN）的中微子光谱中地球物质效应的观测，原则上可以揭示中微子质量排序是正常的还是颠倒的。确定质量排序的可能方法之一是通过观察中微子在到达探测器之前穿过地球时光谱中出现的调制。中微子光谱中的这些特征取决于两个因素：中微子的平均能量，以及超新星内部产生的电子和其他味道的主要中微子通量之间的差异。然而，最近的研究表明，CCSN中微子的地球物质效应预计是相当小的，很难被目前运行或计划中的中微子探测器观测到，主要是因为电子和其他类型的中微子之间的平均能量和通量的相似性，除非到CCSN的距离明显小于通常预期的距离，$\sim 10$ kpc。在这里，我们正在寻找的可能性，如果非标准的中微子性质，如中微子的衰变可以增强地球物质的影响。在这项工作中，我们表明，不可见的中微子衰变可能会显着提高地球物质的影响$ν_e$和$\barν_e$通道在同一时间的质量排序，即使电子和其他口味的中微子之间的中微子光谱是非常相似的，这是一个不同的功能没有预期的CCSN中微子与标准振荡的衰变效应。
2021-09-06 astro-ph.HE 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
Collective neutrino oscillations and detectabilities in failed supernovae
在三味多角度近似下，研究了一个球对称的超新星爆炸模拟中的集体中微子振荡。一颗失败的超新星在短时间内释放出高中微子通量，而强烈的吸积过程伴随着高电子密度，足以经历重新坍缩成黑洞。我们的结果表明，物质诱导效应完全占主导地位的中微子自相互作用效应和多角度的物质抑制发生在我们研究的所有时间快照。这些事实表明，只有MSW共振影响失败的超新星的中微子味转换和简单的光谱将在中微子探测器上观察到。我们还估计了当前和未来的中微子探测器从一个源在10千秒差距的银河系事件的中微子事件率。中微子探测的时间演化可以提供有关致密和热物质的信息，并约束中微子质量排序问题。
2018-11-08 astro-ph.HE hep-ph
Supernova Constraints on Models of Neutrino Dark Energy
本文利用最近公布的Ia型超新星（SNIa）观测数据，对中微子与暗能量标量场的相互作用进行了约束。在分析中，我们将暗能量标量取为类五分之一或类六分之一。我们的结果表明，数据温和地支持一个模型，其中中微子耦合到一个幽灵般的暗能量标量，这意味着耦合系统的状态方程的行为类似于Quintom方案的参数简并的意义。我们发现未来的观测，如SNAP是潜在的有希望测量中微子和暗能量之间的耦合。
2006-05-16 astro-ph gr-qc 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
Oscillation and Future Detection of Failed Supernova Neutrinos from Black Hole Forming Collapse
最近，恒星坍缩涉及大质量恒星形成黑洞，被认为会释放出与普通核心坍缩超新星相当的巨大中微子通量。我们调查他们的可探测性目前正在运行的中微子探测器，SuperKamiokande。中微子振荡也被考虑在内的评估。我们发现，事件数大于或相当于超新星中微子，因此，黑洞形成也是中微子天文学的候选人。此外，我们还发现事件数主要取决于计算黑洞形成时所用的状态方程。这一事实意味着，探测从黑洞祖先发射的中微子对于探索热和/或致密物质的状态方程的性质是非常有价值的。
2008-10-21 astro-ph hep-ph
A dynamical collective calculation of supernova neutrino signals
我们提出的第一个计算与三种口味的集体和冲击波效应的中微子在核心坍缩超新星的传播使用流体动力学密度分布和S矩阵形式主义。我们探讨了中微子-中微子相互作用和多重共振对超新星观测中正电子时间信号的影响之间的相互作用。一个特定的签名被发现的倒置的层次结构和一个大的第三中微子混合角，我们预测，在这种情况下，在切伦科夫探测器中的中微子信号和有价值的信息的同时启示的原始通量的中途缺乏较低能量的正电子。我们表明，这一功能也是观察到当前一代中微子探测器在几个西格玛的水平。
2009-09-24 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
(Down-to-)Earth matter effect in supernova neutrinos
地球物质中的中微子振荡可能在超新星中微子谱中引入特殊的调制。这种效应的检测已被提议作为诊断工具的中微子质量等级在“大”1-3轻子混合角θ 1-3。我们对下一代大型地下探测器（即，0.4 Mton水Cherenkov，50 kton闪烁和100 kton液体氩探测器）的基础上，中微子通量从国家的最先进的SN模拟和会计统计波动通过蒙特卡洛模拟。由于最近的模拟预测的平均能量低于先前的预期，并且在SN冷却阶段出现了中微子通量均衡的趋势，因此地球物质效应的检测将比先前的研究更具挑战性。我们发现，没有一个建议的探测器应能够检测到地球调制的中微子信号的一个典型的银河SN在10千秒差距。它应该是在一个100千吨的液态氩探测器上可以观测到的，对于一个几千秒差距的SN，所有三个探测器都可以清楚地看到地球的信号，只有非常接近的恒星（d ~ 0.2千秒差距）。最后，我们表明，采用IceCube作为共同检测器与Mton水切伦科夫探测器一起也不是一个可行的选择。
2012-10-14 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Decays of supernova neutrinos
超新星中微子可能非常适合探测中微子衰变，因为即使衰变率或耦合常数非常小，也可以观察到衰变。我们将引入一个有效的算子框架来综合描述超新星中微子的中微子衰变和中微子振荡，它可以特别考虑到两个性质：一个是径向对称的中微子通量，允许衰变产物被重新导向观测者，即使母中微子有不同的原始传播方向。另一个是退相干，因为相干产生的中微子的基线很长。我们将演示如何使用这个有效的理论来计算在检测器的随时间变化的通量。此外，我们将展示一个Majoron类衰变模型的影响。因此，我们将证明，对于某些参数值，人们可能会观察到一些效应，这些效应也可以模拟类似于超新星模型预期的信号，这使得一般更难分离中微子和超新星的性质。
2001-11-22 astro-ph hep-ph
Detecting High-Energy Neutrinos from Galactic Supernovae with ATLAS
利用ATLAS对撞机探测器测量银河系超新星爆发后数天至数月产生的高能中微子通量，通过蒙特卡洛模拟预测10千秒差距处超新星事件数，并分析参宿四等候选源，具备区分味与中微子/反中微子的独特能力。
2024-01-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
