Neutrino transport and hydrodynamic stability of rotating proto-neutron stars
研究了非磁性原中子星的差分旋转稳定性。当中微子传输是有效的,恒星可能会受到扩散不稳定性,甚至可以发生在对流稳定区域。不稳定性产生的时间尺度可比的热扩散的时间尺度。由于不稳定性在赤道和自转轴附近被抑制,由不稳定性驱动的流体动力学运动可以导致中微子通量的各向异性。
2007-04-24 astro-ph
The Neutrino Bubble Instability: A Mechanism for Generating Pulsar Kicks
本文提出了一种解释大的随机速度的恒星。像许多其他模型一样,我们认为恒星的动量是在出生时就被赋予的。最终的能量来源是由强烈的光学厚中微子通量提供的,它负责辐射原始中子星在开尔文-亥姆霍兹阶段的引力结合能。反冲机制的中心特征是辐射驱动的磁声不稳定性,我们称之为中微子泡。“中微子泡不稳定性的性质与光子泡不稳定性相同,它需要存在一个平衡的辐射通量以及一个相干的稳定背景磁场。在磁通量密度大的区域,中微子泡的不稳定性可以在大约1毫秒的动力学时间尺度上增长,可能导致大的亮度增强和密度波动。局部亮度增强,这优先发生在强磁场的区域,导致净全球中微子发射的不对称性和年轻的中子星被推向相反的方向,这些地区。对于磁场结构、大小和强度以及中微子泡饱和振幅的有利值,可以实现超过1000 km/s的动量反冲。由于中微子驱动的反冲是在开尔文-亥姆霍兹时间的持续时间内传递的~几秒钟,人们期望从这个中微子气泡驱动的模型中得到自旋反冲对准。
2004-12-06 astro-ph
Inelastic Neutrino-Helium Scatterings and Standing Accretion Shock Instability in Core-Collapse Supernovae
我们提出的数值实验的结果,在其中,我们已经调查的非弹性中微子氦相互作用的影响,应该发生在反弹后超新星核心的常设吸积激波不稳定性。对吸积流通过驻存吸积激波作用于质子中子星的轴对称流体动力学模拟表明,相互作用相对较小,激波不稳定性的线性增长几乎不受影响。在不稳定性进入非线性区域后,非弹性反应产生的额外加热对激波的复苏变得重要,但只有当中微子光度非常接近临界值时,激波才会在没有相互作用的情况下复苏。我们还研究了微扰初始振幅和μ、τ中微子温度对结果的依赖性。
2006-06-08 astro-ph
Langmuir Wave Generation Through A Neutrino Beam Instability
由电子束产生朗缪尔波的动力学不稳定性的标准版本被修改为描述由中微子束引起的类似不稳定性。在标准电弱模型的$1/M_W^2$展开式中,用单圈近似处理了朗缪尔波与中微子的相互作用。结果表明,这种动力学不稳定性是太弱,发生在一个建议的应用程序的再加热的等离子体后面的失速冲击在II型超新星(SN)。这个理论也被用来测试以前的反应中微子束不稳定性的分析的有效性,并指出这个理论的各种缺点。特别值得注意的是,相对论等离子体效应对计算的增长率有显著的影响,并且中微子-等离子体相互作用的任何理论描述都必须直接基于电弱理论。本文中讨论的基本缩放建议,中微子等离子体过程进行更全面的调查,以寻找一个有效的过程能够驱动失速冲击的II型SN。
1998-01-12 astro-ph
Neutrino-Neutrino Interactions and Flavor Mixing in Dense Matter
本文提出了一种研究中微子在稠密介质中传播的代数方法。描述中微子气体相互作用和与背景费米子相互作用的哈密顿量是用适当的SU(N)算符来表示的,其中N是中微子味的数量。由此产生的多体问题的演变制定为一个相干态路径积分。一些常用的近似表示的鞍点解的路径积分的完整的多体系统。
2006-10-19 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino Electromagnetic Form Factors Effect on the Neutrino Cross Section in Dense Matter
研究了中微子-电子与致密物质相互作用微分截面对中微子电磁性质可能非零的敏感性。本文采用受有效场论启发的相对论平均场模型来描述非奇异稠密物质,包括有中微子捕获和无中微子捕获两种情况。我们已经发现,截面变得更加敏感的物质的成分分布,一旦考虑到中微子的电磁特性。当中微子磁矩mu_nu > 10^{-10} mu_B和中微子电荷半径R > 10^{-5} MeV^{-1}时,中微子的电磁性质对截面的影响更为显著。
2006-01-02 astro-ph hep-ph nucl-th
The Effect of Neutrino Radiation on Magnetorotational Instability in Proto-Neutron Stars
中微子辐射在原中子星的动量、热量和轻子输运中起着重要作用。这些扩散过程影响PNS中磁旋转不稳定性(MRI)的增长。我们进行了局部线性分析的轴对称和非轴对称MRI包括中微子输运和欧姆耗散的影响。我们发现,MRI可以增长,即使在多扩散的情况下,实现在中微子加载PNS。当环形磁分量占主导地位的极向一个,非轴对称MRI模式的增长速度比轴对称模式。这些结果表明非轴对称MRI在PNS中的重要性。因此,了解磁共振成像的三维非线性演化是揭示核心坍缩超新星爆炸机制的必要条件。
2006-10-02 astro-ph
Speed of Sound in the Mass Varying Neutrinos Scenario
我们讨论了质量变化中微子(MaVaNs)方案中的声速平方。最近,有人认为MaVaNs具有灾难性的不稳定性,这是在中微子的非相对论极限处出现的假想声速。由于这种不稳定性,中微子加速子流体不能作为暗能量。然而,我们发现在我们的模型中,中微子-加速子流体中的声速平方可以是正的。我们研究了标量势的两种情况下的声速。一种是小分数幂律势,另一种是对数势。右手中微子的幂律势模型给出了一个稳定的模型。
2006-01-30 astro-ph hep-ph
Neutrino Electromagnetic Form Factor and Oscillation Effects on Neutrino Interaction With Dense Matter
在考虑中微子电磁形状因子和中微子振荡可能性的情况下,计算了中微子-自由电子气相互作用的平均自由程。结果表明,当中微子磁矩μ_v> 10^{-10} μ_B,中微子半径R > 10^{-6} MeV^{-1}时,形状因子效应变得显著.平均自由程对nu_e-nu_mu和nu_e-nu_e^R跃迁几率敏感。
2005-01-17 astro-ph hep-ph nucl-th
Effects of the neutrino electromagnetic form factors on the neutrino and antineutrino mean free paths in dense matter
本文研究了核子弱磁性和中微子电磁性质对各种中微子和反中微子平均自由程的影响。在计算中,我们考虑了有和没有中微子捕获的物质作为目标。我们发现,两个平均自由程之差不仅与中微子能量有关,而且与物质密度和物质组分有关。与核子弱磁性相比,中微子电磁性质对这种差异的影响可以忽略不计。
2006-08-31 astro-ph hep-ph nucl-th
Bimodal Coherence in Dense Self-Interacting Neutrino Gases
当中微子-反中微子非对称性存在时,得到了描述中微子振荡的非线性方程组的解析解。如果中微子的化学势不为零,那么这样的系统就会出现在早期宇宙中。方程的解导致由两种模式支配的新型相干行为。这些双峰解提供了对早期宇宙中稠密中微子气体和中微子振荡的新见解,从而使人们能够用非零化学势来观察中微子的味道行为。
1996-04-19 astro-ph hep-ph hep-th
Neutrino signals from the formation of black hole: a probe of equation of state of dense matter
采用中微子辐射流体动力学方法,在两组不同的致密物质状态方程下,研究了非旋转黑洞形成大质量恒星的引力坍缩.我们表明,这一事件将产生与普通超新星一样多的中微子,但在光度和光谱上具有独特的特征,这将是黑洞形成的明确指示。更重要的是,中微子信号对物态方程的差异相当敏感,可以作为探测致密物质性质的有用探针。这一事件将是独一无二的,因为它们将只由中微子(可能还有引力波)而不是光子发光,因此它们应该是中微子天文学的一个重要目标。
2006-08-24 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino kinetics in a magnetized dense plasma
在Vlasov近似下导出了在强外磁场存在下轻子等离子体的相对论动力学方程。电子自旋分布函数的新RKE包含了由轴向矢量流($\sim c_A$)产生并由宇称不守恒提供的与中微子的弱相互作用。在极化电子气中,描述磁化强度密度微扰演化的布洛赫方程是由电子自旋RKE在中微子通量存在下的修正导出的。这种修正的流体动力学方程可以得到磁化等离子体中新的色散方程,从中可以发现中微子驱动的自旋波不稳定性,例如在磁化超新星中,这种不稳定性比在各向同性等离子体中增强的朗缪尔波的类似不稳定性更有效。
2002-01-28 astro-ph hep-ph
Neutrino-Driven Supernovae: an Accretion Instability in a Nuclear Physics Controlled Environment
新的模拟表明,低模式,非径向流体动力学不稳定性的吸积激波有助于启动热泡对流超新星,从而支持爆炸的中微子加热机制。主要的条件取决于高密度状态方程,它支配着恒星核心的坍缩、核心的反弹和中子星的形成。球对称模型的核物理变化的这种敏感性的测试。目前的爆炸模型的r-过程核合成的影响。
2004-11-12 astro-ph
Low-Density Instability of Multi-Component Matter with Trapped Neutrinos
用不同的相对论平均场模型研究了中微子俘获对低密度下纵向介电函数的影响。本研究中使用的参数集G2的Restahl-Serot-Tang和Z271的Horowitz-Piekarewicz,以及调整后的参数集的两个模型。等矢量调整的作用和库仑相互作用的效果也进行了研究。在Horowitz-Piekarewicz模型中,不仅在无中微子的物质中,而且在有中微子俘获的物质中,等矢量调整的影响更为显著.虽然几乎与轻子分数的变化无关,但中微子俘获的物质的不稳定区域较大。与无中微子的情况相比,更多的质子和电子的存在是这一发现背后的原因。对于低密度软状态方程参数组,(q,q0 = 0)在物质不稳定区边缘的某些部分,中微子被捕获,这是由于电子和质子相互作用产生的库仑相互作用大于质子和中子之间不对称产生的排斥等矢量相互作用的结果号码
2008-08-06 astro-ph nucl-th
Neutrino Propagation in Dense Astrophysical Systems
即使是难以捉摸的中微子也会被困在物质中,尽管是短暂的,在几个天体物理环境中。它们与周围物质的相互作用不仅揭示了这种奇异物质本身的性质,而且还揭示了中微子本身的基本性质。感兴趣的物理位置包括早期宇宙、超新星和新生的中子星。使用新一代中微子探测器探测来自这些截然不同时代的中微子,对于增强我们对中微子-物质相互作用和天体物理现象的理解具有很大的希望。
2001-03-06 astro-ph hep-ph nucl-th
Low Densities Instability of Relativistic Mean Field Models
研究了相对论平均场(RMF)模型的对称性能量软化对中微子俘获物质性质的影响。研究发现,这种影响不如没有中微子捕获的情况下那么明显。状态方程对对称能的弱依赖性是导致这一结果的主要原因。利用不同的RMF模型,研究了均匀物质在有和没有中微子俘获时的动力学不稳定性。物质组成变化的主要贡献与介子和核子的有效质量的作用之间的相互作用导致中微子捕获物质的临界密度更高。此外,预测的临界密度是不敏感的被困中微子的数量,以及在调查中使用的RMF模型。它也被发现,在Horowitz Piekarewicz和Stahl-Serot-Tang模型中的额外的非线性项防止另一种不稳定性,这发生在相对高的密度。这是因为在他们的模型中,有效的σ介子质量随着物质密度的增加而增加。
2006-09-12 astro-ph hep-ph nucl-th
Numerical Analysis on Standing Accretion Shock Instability with Neutrino Heating in the Supernova Cores
本文用数值方法研究了球对称吸积激波对非球扰动的不稳定性。我们想到的是在反弹后阶段坍缩驱动的超新星的应用,其中核心反弹产生的即时冲击波通常会停滞。本文采取实验的立场。使用球对称的,完全稳定的,冲击吸积流作为未扰动状态,我们已经清楚地观察到的线性增长和随后的非线性饱和的不稳定性。在这样做的时候,我们采用了一个现实的状态方程,以及通过中微子与核子的反应加热和冷却。我们已经做了基于球谐分解的模式分析,发现l=1,2的模式不仅在线性区域中占主导地位,而且在非线性耦合产生各种模式并发生饱和之后也占主导地位。通过改变中微子的光度,我们构造了具有和不具有负熵梯度的未微扰态。我们发现,在这两种情况下,不稳定性的增长是相似的,这表明对流并不起主导作用,这似乎也得到了Foglizzo等人最近对吸积流中对流的线性分析的支持。本征频率的实部似乎主要由平流时间而不是由声音交叉时间决定。不管是什么原因,这种不稳定性都有利于激波的复活。
2005-09-26 astro-ph
Chiral effective field theory calculations of neutrino processes in dense matter
本文用手征有效场论计算了亚核密度下两核子的中微子过程。与目前用于超新星模拟的一π介子交换近似相比,短程非中心力显著降低了中微子速率。当密度ρ < 10^{14} g cm^{-3}时,我们发现中微子的速率很好地受到核相互作用和核子-核子散射数据的约束。作为应用,我们计算了中微子与核子散射的均方能量转移,发现碰撞过程和自旋相关的平均场效应在核子反冲引起的能量转移中占主导地位。
2009-09-10 astro-ph hep-ph nucl-th
Delayed neutrino-driven supernova explosions aided by the standing accretion-shock instability
我们目前的二维流体动力学模拟的恒星核心崩溃,这证实了中微子加热机制仍然是可行的爆炸更广泛的质量范围内的超新星祖先与铁的核心。我们使用了一个依赖于能量的治疗的中微子输运的基础上的“射线的射线加”近似,其中的数量,能量和动量方程是封闭的变量爱丁顿因子通过迭代求解模型玻尔兹曼方程。我们专注于15 Msun祖的演变,并表明,冲击复兴和爆炸开始在约600毫秒后反弹,由中微子能量沉积。类似于以前的研究结果为11.2 Msun的恒星,但显着晚,爆发的开始是由常设吸积激波不稳定性(SASI)培育。这种不稳定性表现出最高的增长率的偶极和四极模式,这导致大振幅的双极冲击振荡,并推动冲击更大的半径,从而增加时间吸积物质暴露于中微子加热的增益层。因此,激波后的对流翻转也加强了。一个“软”的核物质状态方程,会导致形成中的中子星迅速收缩,半径变小,从而迅速释放引力束缚能,似乎更有利于爆炸。自转则有相反的效果,因为自转会导致中子星更长、更冷,从而降低中微子的光度和平均能量,总体上减少中微子的加热。中子星g模振荡和声学机制在我们的模拟中不起重要作用。(节略)
2008-11-14 astro-ph
Neutrino-electron scattering in dense magnetized plasma
在强磁场存在的情况下,我们推导出了致密、热恒星物质中中微子与电子散射截面的精确表达式。数值计算了不同密度、温度和磁场下的散射截面。强的量子化磁场显著地改变散射截面的角度和能量依赖性。
1996-08-14 astro-ph
On the stability of Dark Energy with Mass-Varying Neutrinos
一个有趣的暗能量动力学模型是暗能量与质量变化中微子(MaVaN)耦合的模型,它不需要像quintessence那样的极轻标量场,同时解释了中微子和暗能量密度之间的(接近)重合。尽管这个模型的吸引力,我们表明,一般来说,这个模型包含一个灾难性的不稳定性时发生的中微子成为非相对论。由于这种不稳定性,当中微子变得非相对论性时,它们会凝聚成中微子块,这些中微子块类似于冷暗物质那样红移,从而停止作为暗能量。任何稳定的MaVaNs暗能量模型都是极其人为的,几乎与宇宙学常数无法区分。
2005-06-27 astro-ph hep-ph hep-th
Neutrino Emission from Dense Matter, and Neutron Star Thermal Evolution
本文简要回顾了稠密物质中中微子发射过程的研究进展,特别强调了最近的研究进展。其中包括核子和超子的直接Urca过程,这可能会导致恒星核心在没有奇异物质的情况下快速能量损失,以及能带结构对地壳中电子的中微子韧致辐射的影响,这导致该过程的能量损失比之前估计的要低得多。
1995-02-04 astro-ph
On Neutrino Emission From Dense Matter Containing Meson Condensates
本文研究了含有π介子或K介子玻色凝聚体的中子星致密内部的中微子发射能量的速率。所获得的速率是较大的,由一个因素的2,比以前发现的,并与直接Urca过程中发现的。
1995-02-02 astro-ph nucl-th
Neutrino radiation from dense matter
本文简要回顾了稠密物质的中微子辐射问题。讨论的主题包括中微子输运的量子动力学方程,通过带电和中性电流相互作用描述中微子辐射的碰撞积分,从对相关重子和色超导夸克物质的辐射率。
2007-05-29 astro-ph nucl-th
Neutrino ground state in a dense star
最近有人认为,由于无质量中微子交换产生的长程力在稠密的、有限射程的、弱电荷介质中产生了非常大的自能。如果这种效应是真的,它会使中子星不稳定。为了解决这个问题,我们研究了在外部存在有限范围的静电弱势的情况下无质量中微子场的相关问题。准确地说,我们已经计算了一圈深度为α、半径为R的球形方势阱的精确真空能。对于小井,真空能量是可靠地确定了一个微扰膨胀的外部潜力。然而,对于大的井,扰动膨胀破裂。这种击穿的一个表现是真空携带非零中微子电荷。对于大阱,基态的能量和中微子电荷与化学势μ = α的中微子凝聚体的能量和中微子电荷近似。我们的结果明确地表明,由于交换无质量的中微子的长程力不会威胁到中子星的稳定性。
1998-04-17 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino Interactions In Color-Flavor-Locked Dense Matter
在高密度下,双夸克可以在真空中凝聚,QCD色自发破缺。在观察到这一现象所涉及的对称性破缺模式与具有破缺电弱色SU(3)群的Pati-Salam模型的对称性破缺模式基本相同的基础上,我们确定了高密度QCD中色味锁定(CFL)相中的相关电弱相互作用.我们简要地评论了中子星冷却的可能影响。
2000-10-24 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino synchrotron emission from dense magnetized electron gas of neutron stars
研究了强磁场中相对论简并电子对中微子对的同步辐射。特别注意的情况下,其中占主导地位的贡献来自一个或几个最低的回旋谐波。计算使用精确的量子形式主义和准经典的方法。简单的分析适合中微子同步辐射率的磁化,简并和相对论性的电子气提供的电子填充无论是许多朗道水平或地面水平单独的域中获得。讨论了冷却中子星内部中微子同步辐射能量损失的意义。
1997-08-20 astro-ph
Neutrino Interactions in Hot and Dense Matter
本文研究了与超新星和中子星中稠密物质中微子不透明度测定有关的带电和中性流弱相互作用率。本文建立了一种计算任意简并度下相互作用非对称核物质的微分截面和平均自由程的有效方法。该形式对带电和中性电流反应都是有效的。强相互作用修正通过介质中的单粒子能量在相关的密度和温度。利用势场和有效场论物质模型研究了强相互作用对弱相互作用速率的影响。我们调查的相对重要性,带电和中性电流为不同的天体物理情况下,也检查的奇异轴承超子的影响。我们的研究结果表明,平均自由程显着改变的强相互作用和致密物质的多组分性质的影响。的不透明度,然后讨论的背景下的核心的演化的质子中子星。
1997-10-10 astro-ph hep-ph nucl-th
Characterization of neutrino signals with radiopulses in dense media through the LPM effect
我们讨论的可能性,检测无线电脉冲从高能量阵雨在冰中,如PeV和EeV中微子相互作用产生的。结果表明,在100 MHz到几GHz的丰富的辐射图案结构允许分离的电磁簇射引起的光子或电子100 PeV以上的强子。这开辟了测量的能量分数传输到电子在一个带电的电流电子中微子相互作用的信号的角分布的足够的采样的可能性。无线电技术有可能补充传统的高能量中微子探测器的味道信息。
1999-01-20 astro-ph
Splitting and focusing of neutrino collective states
结果表明,强中微子或反中微子通量与稠密中微子等离子体之间的集体非线性相互作用服从多维耦合立方薛定谔方程,其中相互作用势随中微子类型的不同而有正负之分.立方薛定谔方程描述了在稠密中微子背景中,由于单个中微子能量的改变而引起的非线性激发,强中微子束的分裂和聚焦。
2003-06-13 astro-ph
Gravitational Radiation from Standing Accretion Shock Instability in Core-Collapse Supernovae
我们提出的数值实验的结果,我们在其中研究的非球面性的增长引起的站立吸积激波不稳定性(SASI)的核心坍缩超新星的后反弹阶段产生的引力波形。为了获得中微子驱动的爆炸,我们参数化的中微子通量从中央质子中子星发射和近似的中微子转移的灯泡计划。我们发现,由于各向异性中微子发射的波形表现出随时间的单调增加,其振幅是两个数量级大于从质子中子星外的对流物质运动。我们指出,当SASI的增长进入非线性阶段时,振幅开始变大,在非线性阶段中,激波的形变和中微子的各向异性变大。从波形的频谱分析中,我们发现在低于$\sim 100$ Hz的频率下,中微子的振幅比物质运动的振幅占优势,这表明在下一代探测器如LCGT和先进的LIGO对10 kpc超新星的探测范围内。作为对引力波背景的贡献,我们表明,在高于$\sim$ 1 Hz的频率下,来自该源的振幅可能比原始引力波背景更大,但不幸的是,对拟议的天基探测器不可见。
2006-09-22 astro-ph
Weibel Instabilities in Dense Quantum Plasmas
研究了非磁化等离子体中韦伯不稳定性的量子效应。我们的分析表明,量子效应倾向于稳定流体动力学区域中的韦伯不稳定性,而它在动力学区域中产生新的振荡不稳定性。揭示了一种与朗道阻尼相关的新效应--量子阻尼.新的量子韦伯不稳定性可能是负责在紧凑的天体物理物体以及在即将到来的强激光固体密度等离子体实验的非稳态磁场的产生。
2007-12-18 astro-ph physics.plasm-ph
Effects of Strong and Electromagnetic Correlations on Neutrino Interactions in Dense Matter
对稠密物质中带电和中性电流弱相互作用率的相关性的影响进行了广泛的研究。考虑了强关联和电磁关联,粒子-空穴相互作用在介质中的传播对确定中微子平均自由程起着重要作用。由于介质中的Pauli-Blocking效应和密度、自旋和同位旋关联,中微子的截面显著减小。由于缺乏高密度下的实验信息,这些相关性必然依赖于模型。例如,自旋关联在非相对论模型中被发现导致更大的中微子截面的supplement相比,相对论模型。这是由于非相对论模型倾向于发展自旋不稳定性。尽管有上述的警告,以及非相对论和相对论方法之间的差异,如自旋和同位旋相关的相互作用和核子有效质量,相对于忽略相关性的情况,得到了2- 3阶的假设。稠密物质中的中微子相互作用对超新星和早期中子星演化计算特别重要。计算了关联对质子中子星演化的影响。质子中子星的内部热力学性质,如温度,被发现的大的影响。这些转化为显着的早期增强发射的中微子能量和通量,特别是在几秒钟后。在晚些时候,超过约10秒,发射的中微子通量减少更迅速相比,模拟没有相关的影响,由于更快的中微子透明度开始在质子中子星
1998-11-19 astro-ph nucl-th