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
Resonant neutrino spin-flavor precession and supernova shock revival
提出了一种新的超新星激波复活机制，它涉及中微子在超新星磁场中的自旋-味共振旋进和跃迁磁矩。只要中微子质量平方差在$Δm^2 \sim (3 \;{\rm eV})^2-(600 \;{\rm eV})^2$范围内，该机制就可以在超新星中对小到$10^{-14}μ_B$的跃迁磁矩起作用。结果表明，该机制可使中微子诱导激波再加热能量提高约60%.
1996-04-16 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
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
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
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
Spectral split in prompt supernova neutrino burst: Analytic three-flavor treatment
核心坍缩超新星（SN）的瞬时nu_e爆发既受到物质诱导的味道转换的影响，也受到强烈的中微子-中微子折射效应的影响。对于最低质量的祖先，导致O-Ne-Mg核心SNe，物质密度分布可以如此之浅，以至于通常的MSW物质效应发生在靠近中微子球的密集中微子区域内。在这种情况下，在出现的频谱中发生"分裂“，即，Nu_e风味存活概率显示出阶梯状特征。我们解释这个功能分析作为一个'' MSW准备光谱分裂。在三种口味的处理中，台阶状的特征实际上是由两个狭窄的裂缝组成的。它们由在集体振荡下守恒的味轻子数的两种组合决定。
2008-05-05 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
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
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
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
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
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
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
Fast Flavor Depolarization of Supernova Neutrinos
与味道有关的中微子发射对超新星的演化及其中微子信号至关重要。在致密的各向异性的恒星内部，中微子-中微子前向散射可以导致快速的集体中微子振荡，这具有惊人的后果。我们提出了一个快速味去极化理论，解释了中微子味差异如何变小，即，由于扩散到更小的角尺度，我们表明，横向弛豫决定的时代，这不可逆的去极化。我们给出了一种方法来计算退偏通量，提出了一个简单的初始条件，这可能是一个重要的输入超新星理论和中微子现象的显式公式。
2021-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Lepton flavor violating New Physics and supernova explosion
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的相互作用打破，电子中微子就会转化为μ子和τ中微子，电子也会转化为μ子。这会以几种方式影响超新星动力学和超新星中微子信号。特别是，总的中微子亮度在第一秒的崩溃增加，由于更大的自由程的非电子中微子。这种效应可能会产生重要的后果，因为众所周知，中微子亮度的增加会促进爆炸。我们考虑介导轻子味破坏的标量双轻子对标准模型的推广。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。在这种情况下，没有观测到稀有衰变和中微子混合和中微子质量的数据限制了可能的轻子味破坏效应。然而，在模型的参数空间中存在一个区域，它适合所有的实验约束，并提供足够的轻子味破坏在超新星中的可观察到的影响。
2010-10-05 astro-ph.SR hep-ex 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
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
Triggering collective oscillations by three-flavor effects
由中微子-中微子相互作用引起的超新星集体味转变本质上是由大气质量差和小混合角θ_13驱动的双味现象。在双味近似下，初始演化依赖于θ_13，当θ_13 = 0时，系统仍然被困在一个不稳定的不动点。但是，任何破坏精确nu_mu-nu_tau等价的效应都会触发转换。这种三味扰动包括对弱相互作用、nu_mu和nu_tau通量之间的微小差异或非标准相互作用的辐射修正。因此，极小的θ_13值实际上是等价的，系统的命运只取决于中微子光谱和它们的质量排序。
2010-04-15 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Symmetry and bipolar motion in collective neutrino flavor oscillations
本研究在两味Bloch球上发现均匀致密中微子气体集体味振荡的几何对称性，据此得到周期性双极演化解析解，并通过数值计算揭示非对称构型的偏离或非周期行为。
2023-06-11 astro-ph.HE 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
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
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
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
Neutrino scattering off pair-breaking and collective excitations in superfluid neutron matter and in color-flavor locked quark matter
我们计算了描述超流物质线性响应所需的关联函数，进而计算了中性流中微子在超流中子物质和色味锁夸克物质中散射的微分截面。我们报告的第一个计算散射率，其中包括中微子相互作用与两个破对激发和低的集体激发（戈德斯通模式）。我们的结果适用于以上和以下的临界温度，允许在超新星和中子星的中微子输运的模拟使用。
2004-05-19 astro-ph hep-ph nucl-th
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
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
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
Fast Neutrino Flavor Conversion: Collective Motion vs. Decoherence
在相互作用的中微子气体中，味道相干性变成动态的，可以作为集体模式传播。特别是，快子不稳定性可能出现，导致“快速味道转换”，这是独立的中微子质量和混合角。另一方面，在没有中微子-中微子相互作用的情况下，一个具有味相干性的波包只会通过无穷多个非集体模的运动学退相干而消散。我们重新研究了快味模的色散关系，并表明对于任何波数，除了少数离散的集体模外，还存在一个连续的非集体模。因此，对于任何初始波包，退相干和集体运动都会发生，尽管对于足够稠密的气体，后者通常占主导地位。我们得到明确的本征函数集体和非集体模式。如果电子轻子数的角模分布在正负之间，两个非集体模可以合并成一个快子集体模。我们明确地计算了这个临界点的相互作用强度。作为一个推论，我们发现，一个单一的交叉总是导致一个快子不稳定性。对于偶数个交叉点，不需要发生不稳定性。
2019-09-03 astro-ph.HE 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
Rocks, Water and Noble Liquids: Unfolding the Flavor Contents of Supernova Neutrinos
测量核心坍缩超新星中微子，无论是来自银河系内的单个超新星，还是来自整个宇宙过去的核心坍缩（弥散超新星中微子背景，或DSNB），都是当前和下一代中微子实验的主要目标之一。由于小的统计数据和大的背景，检测通量的重轻子味（μ子和τ类型，统称$ν_x$）分量特别具有挑战性。虽然下一次银河系中微子爆发将在大量的中微子通道中观测到，允许测量少量的$ν_x$事件，但即使在使用传统探测器采集数十年数据之后，也只能预测扩散$ν_x$通量的上限。然而，古探测器可以通过味盲中性流相互作用测量来自银河系核心坍缩超新星的中微子的时间积分通量。在这项工作中，我们将展示如何结合测量的平均银河系核心坍缩超新星通量与古探测器和测量的DSNB电子型中微子通量与下一代水切伦科夫探测器超神冈和液体惰性气体探测器DUNE将允许确定平均超新星$ν_x$通量参数的精度为百分之十。
2022-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Collective Neutrino Flavor Instability Requires a Crossing
超新星、中子星和早期宇宙中的中微子，由于中微子-中微子前向散射，可能会集体地、不稳定地改变味道。我们证明了集体不稳定性的发生，两种口味的动量分布的差异必须改变符号，即，存在零交叉。这个必要的标准，它统一了慢和快的不稳定性，是有效的超相对论性标准模型中微子占领矩阵，包括阻尼由于碰撞的弛豫近似的哈密顿风味演变。它提供了一个简单但严格的集体味转换的条件，被认为是重要的恒星动力学，核合成，中微子现象学。
2022-03-08 astro-ph.CO astro-ph.SR 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
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
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
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
Role of dense matter in collective supernova neutrino transformations
对于从超新星（SN）核流出的中微子，当转换区的电子密度n_e显著超过中微子密度n_nu时，致密物质会抑制自诱导味转换。如果n_e与n_nu相当，则发现多角度退相干，而标准的自诱导变换行为要求在变换区域中n_nu安全地高于n_e。在超新星核心反弹后的早期阶段，这个条件不需要满足。我们新的多角度效应是中微子从非点状源流出时以不同轨迹行进的微妙结果。
2008-10-16 astro-ph hep-ph
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
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
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
Collective neutrino flavor conversion: Recent developments
核心坍缩超新星、中子星合并或早期宇宙中的中微子味道演化由中微子-中微子折射主导，通常会产生“自诱导味道转换”，即，在动量模式之间进行味道的洗牌。这种效应是由耦合的“味振子”的集体逃逸模式驱动的，并且可以自发地打破初始对称性，如轴对称性，均匀性，各向同性，甚至平稳性。此外，不稳定模式的增长率可以是中微子-中微子相互作用能的数量级，而不是小得多的真空振荡频率：自诱导味转换并不总是需要中微子质量。我们用简单的玩具模型来说明这些新发现的现象。在现实的天体物理学背景下会发生什么，目前还有待猜测。
2016-02-08 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
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
Neutrino flavor instabilities in a time-dependent supernova model
由于中微子之间的中性流弱相互作用，一个致密的中微子介质，如在核心坍缩的超新星内部的中微子介质，可以经历集体的味道转换或振荡。这一现象已在一个受限制的、静止的超新星模型中进行了研究，该模型具有围绕超新星中心的（空间）球对称性和围绕径向的（方向）轴对称性。最近的研究表明，集体中微子振荡可以自发地打破这些空间和方向对称性。本文分析了含时超新星模型中的中微子味不稳定性。我们的研究结果表明，集体中微子振荡开始在大约相同的半径在静止和时间相关的超新星模型，除非存在非常迅速的变化，在当地的物理条件的时间尺度上的几微秒或更短。我们的研究结果还表明，集体中微子振荡可以随时间迅速变化的制度，它们确实发生，需要在时间相关的超新星模型进行研究。
2015-10-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
