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
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
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
Dispersion Relations of Collective Flavor Excitations in Dense Neutrino Media
University of New Mexico（新墨西哥大学）
研究中微子集体振荡波在致密中微子介质中的阻尼机制，发现快振荡波的阻尼率通常很小，在纯快极限下趋于零，不影响最终驱动中微子味转换的不稳定模式。
2026-10-28 astro-ph.HE 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
Three-flavor collective neutrino conversions with multi-azimuthal-angle instability in an electron-capture supernova model
通过考虑一个具有$8.8 M_{\odot}$母体的电子俘获超新星模型中的三维中微子动量分布，研究了多方位角（MAA）对中微子集体振荡的影响.我们发现，MAA效应诱导集体风味转换的时代时，它是完全抑制下的轴对称近似。这种新的活动是打开/关闭的MAA不稳定性的增长，并在预期的中微子事件率的额外的时间演化的印记。我们验证了我们的结果，通过扩展的线性稳定性分析到三味方案，包括混合角，并确认集体中微子振荡的发病相匹配的味道不稳定性的急剧增长。我们讨论了MAA效应如何改变中微子检测在超级神冈和沙丘。
2021-02-19 astro-ph.HE hep-ph
Flavor Triangle of the Diffuse Supernova Neutrino Background
虽然银河系核心坍缩超新星（SNe）每世纪只发生几次，但每小时都有大量的爆炸发生在整个宇宙中，以中微子的形式释放能量，导致弥漫性超新星中微子背景（DSNB）。DSNB尚未被发现，但掺杂钆的Super-Kamiokande预计将在未来几年内产生第一个具有统计学意义的观测结果。由于核心坍缩产生的中微子在传播到地球的过程中经历了混合，因此检测到的味道含量是对振荡物理学的一个测试。在本文中，我们估计预期的DSNB数据在DUNE，Hyper-K和JUNO实验时，结合所有不同的中微子口味是敏感的。我们确定如何以及DSNB的味道内容将在未来重建，米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦（MSW）的情况下，以及中微子衰变的情况。味道空间的很大一部分将被排除在外，但重轻子中微子通量仍然是一个挑战。
2021-05-18 astro-ph.HE hep-ph
Transition Magnetic Moments and Collective Neutrino Oscillations:Three-Flavor Effects and Detectability
在单角近似下，我们证明了跃迁磁矩对II型超新星核中Majorana中微子三味集体振荡的不可忽略的影响。我们认为，从一个银河系超新星的数据与地球上的实验可以潜在地给我们的线索中微子过渡磁矩的非零性质，如果这些是马约拉纳费米子，即使它们的值是小的预测由非零中微子马约拉纳质量增加的标准模型。
2013-03-13 astro-ph.HE hep-ph
Fast oscillations, collisionless relaxation, and spurious evolution of supernova neutrino flavor
越来越多的证据表明，中微子可能在至少一些核心坍缩的超新星中经历快速味道转换（FFC）。然而，FFC的结果仍然非常不确定。在这里，我们研究级联的味场功率从大的角尺度在动量空间到小的，表明FFC增强了这一过程，从而加快松弛。级联也带来了计算上的挑战，即使味道场是稳定的，这也是存在的：当功率达到计算的最小角尺度时，截断角矩扩展的误差会传播回更大的尺度，对整体进化产生灾难性的影响。本质上，同样的问题促使了在等离子体动力学背景下的大量工作。这种联系提出了避免虚假进化的新方法，这个问题目前严重限制了现实振荡计算的可行性。
2020-09-18 astro-ph.HE hep-ph
Three flavor neutrino conversions in supernovae: Slow $\&$ Fast instabilities
在标准的双味方案中，几乎只研究了恒星核坍缩致密区的自诱导中微子味转换。线性稳定性分析已成功地用于了解这些风味转换。这是对$\textit{three flavor}$快不稳定性的首次线性化研究。“快速”转换是密集中微子系统的迷人特征。在快模式的集体振荡动力学是独立的中微子质量，增长的规模大中微子中微子相互作用强度（$10^5$公里$^{-1}$）的致密的核心。与通常由小得多的真空振荡频率（$10^0$ km $^{-1}$）驱动的“慢”集体模式相比，这是非常快的。三种风味分析显示了慢转化和快转化的独特特征。慢振荡的结果与现有的非线性三味研究定性一致。对于快速模式，当与两种风味的情况相比时，添加第三种风味开辟了影响风味不稳定性的增长速率的可能性。
2020-01-08 astro-ph.HE 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
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
Flavor Equilibration of Supernova Neutrinos: Exploring the Dynamics of Slow Modes
本文研究核心坍缩超新星中慢味转换下的运动学退相干，发现高达30%轻子数不对称时中微子气体仍会渐近达到粗粒化味均衡，且准稳态可由单一数密度比描述，便于纳入超新星模拟。
2025-08-14 astro-ph.HE 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
Do Neutrinos Become Flavor Unstable Due to Collisions with Matter in the Supernova Decoupling Region?
本文基于18.6 M⊙超新星模型求解中微子动力学方程，发现解耦区域内快、慢不稳定性主导，碰撞并非味转换触发因。
2024-04-15 astro-ph.HE hep-ph
Inspecting neutrino flavor instabilities during proto-neutron star cooling phase in supernova: I. Spherically symmetric model
本文在球对称和准静态近似下研究了1至50秒原中子星冷却阶段的中微子快味与碰撞味不稳定性，通过蒙特卡罗输运计算发现模型中无味转换迹象，并指出引入多维效应可能改变该结论。
2024-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Occurrence of fast neutrino flavor conversions in QCD phase-transition supernovae
本文分析25和40倍太阳质量前身星的QCD相变超新星模型，识别第二次中微子爆发前后FFI的两个阶段，并评估FFC对中微子信号与r过程核合成的影响。
2025-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Combining collective, MSW, and turbulence effects in supernova neutrino flavor evolution
为了解码银河系核心坍缩超新星的中微子爆发信号，揭示爆炸的复杂内部工作原理，我们需要彻底了解从原始中子星向外的中微子味演化。由于中微子集体效应和物质效应，信号的味道含量会发生变化，这会导致非常有趣的相互作用和独特的光谱特征。在本文中，我们研究了超新星中微子的味道演变在三个不同的祖先，包括集体味道效应，米赫耶夫，斯米尔诺夫和沃尔芬斯坦转换的演变，由于通过恒星的冲击波通道，和湍流的影响。在氧-氖-镁超新星中，我们发现在反弹后的1 - 2秒窗口内，湍流的影响既短暂又轻微。因此，ONeMg超新星中微子信号中集体效应和冲击效应的光谱特征可能几乎是无湍流的，这使得它们最容易解释。对于更大质量的祖先，我们再次发现，小振幅湍流，高达10%，导致信号的最小修改，和新兴的中微子光谱保留集体和MSW功能。然而，当添加更大量的湍流（30%和50%）时，高密度共振通道中的集体和冲击波效应的特征在后期几乎完全模糊。然而，在同一时间，我们发现其他混合通道-低密度共振通道和非共振通道-开始发展湍流签名。在更大质量的铁核坍缩超新星外层的大幅度湍流运动可能会掩盖中微子信号中最明显的集体和冲击波效应的指纹，但不能完全消除它们，并在信号中带来新的特征。
2013-04-23 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
Neutrino quantum kinetics in a core-collapse supernova
本研究通过多角度多能量数值模拟发现，核坍缩超新星核心中的中微子味转换在早期由慢集体不稳定性触发，晚期则因角交叉引发快速转换导致味均分，揭示了超新星核心丰富的唯象学特征。
2024-08-15 astro-ph.HE hep-ph
Multi-Angle Simulation of Flavor Evolution in the Neutrino Neutronization Burst From an O-Ne-Mg Core-Collapse Supernova
我们报告的第一个3乘3的“多角度”模拟的核心坍缩超新星环境中的中微子味道的演变的结果。特别地，我们跟踪了O-Ne-Mg核塌缩事件中的中微子爆发。虽然在定性的意义上，我们的结果是一致的，在3乘3单角度模拟，至少在中微子质量等级的依赖性，进行多角度计算被发现，以减少绝热的味道演变在正常的中微子质量等级，导致较低的交换能量。单角度和多角度的结果之间的差异是最大的正常中微子质量等级。我们的模拟还表明，目前在测量的质量平方和混合角参数的不确定性转化为中微子交换能量的不确定性。我们的研究结果表明，在低θ-13，它可能是难以解决的中微子质量等级使用的O-Ne-Mg中子化中微子爆发。
2010-08-21 astro-ph.HE 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
Collective fast neutrino flavor conversions in a 1D box: Initial condition and long-term evolution
我们进行数值模拟的快速集体中微子味转换在一个一维盒子模仿系统的周期性边界条件在一个空间方向和平移对称性在其他两个维度。我们发展的系统在几千的特征时间尺度（相互作用强度的倒数）与不同的初始$\barν_e$，$ν_e$数密度比和不同的初始种子扰动。我们发现，小尺度结构的形成是由于味道波的相互作用。当在整个盒子上平均时，这导致在一定的中微子相空间中几乎味去极化。具体地说，具有初始相等数量的$ν_e$和$\barν_e$的系统可以达到整个中微子电子轻子数（$ν$ ELN）角谱的全味去极化。对于初始$ν_e$和$\barν_e$不相等的系统，味去极化只能在$ν$ ELN谱的一侧达到，这由净中微子$e-x$轻子数守恒决定。当施加不同的扰动种子时，也发现了依赖于初始扰动的数量上的小差异。我们的数值研究在这里提供了新的见解，旨在努力包括在天体物理模拟快速风味转换的影响，同时要求更好的分析理解占快速风味转换的演变。
2021-11-07 astro-ph.HE 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
Flavor-dependent neutrino angular distribution in core-collapse supernovae
根据最近的研究，核心坍缩超新星中中微子的集体味演化强烈依赖于局部中微子辐射场的味相关角分布，特别是中微子携带的电子轻子数的角强度。为了便于进一步研究这一问题，我们研究的能量和角度分布的中微子辐射场计算与顶点中微子输运代码的几个球对称（1D）超新星模拟（祖质量11.2，15和25 M_sun），并解释如何提取这些信息从其他模型的Garching组。从退耦区（“中微子球”）开始，分布在径向上越来越前向地达到峰值，其中$ν_e$的角展最大，$\barν_e$的角展较小，$ν_x$的角展最小，其中$x=μ$或$τ$。虽然能量积分的$ν_e$减去$\barν_e$角分布在向前的方向上有一个倾角，但在我们研究的任何情况下都不会变成负值。
2017-03-24 astro-ph.HE hep-ph
Effect of Transition Magnetic Moments on Collective Supernova Neutrino Oscillations
研究了Majorana跃迁磁矩对II型超新星爆发核内中微子和反中微子味演化的影响。我们发现非平凡的集体振荡效应与中微子和反中微子的不同口味，即使一个限制的讨论马约拉纳过渡电磁矩的值是不是比那些预期的大得多，从标准模型相互作用和非零中微子马约拉纳质量。据我们所知，这似乎是唯一可能观察到的现象敏感的马约拉纳过渡磁矩值如此之小。我们简要地评论狄拉克跃迁磁矩的影响和我们的结果的后果，为未来的观测不同口味的中微子通量从附近的超新星爆炸。
2012-09-25 astro-ph.HE hep-ph
Moment equations of neutrinos in supernova
我们导出了一系列描述中微子在超新星中运动和味变的矩方程。在超新星中发现了中微子密度矩阵的一系列特殊的矩。中微子的发射角分布由这一系列矩描述。利用这些矩展开中微子方程，得到了中微子的矩方程。我们发现这些矩具有很好的收敛性，并且可以将无穷级数的方程截断为具有少量矩的方程。使用一个小的力矩方程组，所需的计算能力减少了约两个数量级相比，在多角度模拟。这些方程大大简化了中微子非线性味变换的研究。还考虑了中微子的双味系统，得到了描述中微子味极化矢量的新方程。
2009-06-23 astro-ph.HE 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
Neutrino Flavor Evolution Near a Supernova's Core
(The扩大讨论，并纠正交叉概率中的一个错误。）
1994-05-23 astro-ph hep-ph
Three-dimensional core-collapse supernova models with phenomenological treatment of neutrino flavor conversions
本文通过三维超新星模拟对中微子味转换进行唯象处理，发现味转换显著提升电子反中微子平均能量，使爆炸能达~10^51 erg，并预测了中微子与引力波信号变化，强调需进一步研究量子动力学方程。
2025-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Collective flavor conversions are interactions of neutrinos with quantized flavor waves
本文发展了中微子与味波量子（flavomon）相互作用的量子理论，证明角交叉引发的受激发射导致快速味转换不稳定性，并提出了无需解析小尺度即可描述其演化的准线性动力学方程。
2025-06-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Towards Probing the Diffuse Supernova Neutrino Background in All Flavors
要完全了解一般的核心坍缩超新星，需要探测所有类型的弥漫性超新星中微子背景（DSNB）。虽然DSNB $\barν_e$通量接近检测，并且DSNB $ν_e$通量具有良好的上限和改进的前景，但是DSNB $ν_x$（每种$ν_μ, ν_τ, \barν_μ, \barν_τ$）通量具有差的极限，并且迄今为止没有用于改进灵敏度的明确途径。我们表明，一系列基于氙的暗物质探测器-XENON 1 T（完成），XENONnT/LUX-ZEPLIN（运行）和DARWIN（建议）-可以显着提高对DSNB $ν_x$中微子核相干散射通道的灵敏度。XENON 1 T可以匹配每种$ν_x$风味的$\sim 10^3 \; \mathrm{cm}^{-2}~\mathrm{s}^{-1}$的当前灵敏度，XENONnT/LUX-ZEPLIN将具有灵敏度随暴露的线性改善，并且长时间运行的DARWIN可以达到$\sim 10 \; \mathrm{cm}^{-2}~\mathrm{s}^{-1}$的通量灵敏度。总之，这些也将有助于大大改善非标准情景的界限。最终，要达到$\sim 1 \; \mathrm{cm}^{-2}~\mathrm{s}^{-1}$的标准通量范围，甚至需要更大的曝光量，我们表明，这可能是一系列拟议的铅基RES-NOVA探测器。
2022-01-25 astro-ph.HE hep-ph
Entanglement in three-flavor collective neutrino oscillations
核心坍缩超新星内部的极端条件使得中微子-中微子相互作用不仅可行，而且在特定区域占主导地位，导致中微子味的非线性演化。在平均场近似下处理这种集体中微子振荡时，由于忽略了量子关联，所得结果偏离了多体图像的结果。本文给出了集体中微子振荡的前三种味多体计算。量子纠缠可以用纠缠熵和偏振矢量分量来量化。我们提出了一个定性的纠缠度的味道轻子数守恒量。我们发现，在目前的工作所考虑的情况下，纠缠可以低估在两味近似。研究了纠缠度与质量有序度的关系。我们还探讨了不同质量序下质量本征态的混合。
2022-11-14 astro-ph.HE hep-ph quant-ph
Matter-enhanced antineutrino flavor transformation and supernova nucleosynthesis
如果$\barν_e$和$\barν_{μ(τ)}$的真空质量满足$m_{\barν_e}>m_{\barν_{μ(τ)}}$，那么在超新星中可以发生物质增强的反中微子味转换。对于$δm^2> 1$ eV $^2$，这种风味转变可能会影响中微子加热的超新星喷出物中的电子分数$Y_e$。我们指出，这样的味道转换将不会驱动$Y_e>0.5$在$r$过程的核合成时代，在最好的超新星模型，这样的核合成。因此，在中微子加热的超新星喷出物中，物质增强的反中微子味转换$\barν_e\rightleftharpoons\barν_{μ(τ)}$和$r$过程的核合成之间没有明显的冲突。
1995-02-17 astro-ph hep-ph
Neutrino flavor conversion alters the lepton-emission self-sustained asymmetry in core-collapse supernovae
Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所及尼尔斯·玻尔国际学院与DARK中心）
该研究通过半圆环二维模型分析核心坍缩超新星中，LESA存在时的中微子味转换，发现其可使LESA偶极增强5%-10%，且方向依赖的味转换会影响全局中微子不对称性与流体动力学不稳定性发展。
2026-10-09 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Neutrino Spin Coherence in Supernovae
我们提出了中微子灯泡模型模拟马约拉纳中微子相干自旋变换（即，中微子-反中微子转换），再加上中微子的味道演变，对应的条件下的中子化爆发时期的氧-氖-镁（O-Ne-Mg）的核心崩溃超新星。例如，在中子化爆发中，显著的中微子自旋转变可能会改变中微子和反中微子的注量，这种方式可能会被银河系核心坍缩超新星探测到。我们的计算首次将几何稀释纳入中微子的自旋演化，并将两味和三味演化与自旋混合物理相结合。我们发现，显着的自旋转换可以发生，但只有一个大的中微子光度和电子分数（$Y_e$）的配置文件，这有利于绝热条件的自旋通道共振。利用我们采用的中微子能谱、光度、密度和$Y_e$分布参数，我们的计算需要一个不切实际的大中微子静止质量来维持自旋变换。这是一个悬而未决的问题，是否检查不同的密度分布或纳入其他来源的非线性反馈，如$Y_e$反馈，可以减轻这种需要。我们发现自旋变换对中微子的味结构不敏感，即，无论我们模拟的是两味变换还是三味变换，都会发生自旋变换。在双味的情况下，自旋转换是不敏感的选择太阳或大气质量平方分裂以及马约拉纳阶段的选择。重要的是，我们的三味模拟，以及我们的两味模拟与大气质量平方分裂，包括自旋自由度可以显着和定性地改变中微子的味道演变。
2017-03-01 astro-ph.HE hep-ph
Many-body effects of collective neutrino oscillations
集体中微子振荡是确定中微子味含量的关键，它对核心坍缩超新星或致密双星合并残留物有显著影响。这是一个具有挑战性的多体问题，到目前为止，主要是在平均场近似下研究。我们使用的设置，捕捉相关的物理，并允许大量的中微子的精确解。我们，第一次，发现定量偏离平均场演化由于多体退相干味空间。在自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中也观察到了类似的特征，这为集体味道现象的实验探索提供了可能性。我们的研究结果要求更仔细的检查可能的多体修正集体中微子振荡在天体物理环境。
2022-05-11 astro-ph.HE 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
New effects of non-standard self-interactions of neutrinos in a supernova
中微子自相互作用被认为会导致核心坍缩超新星中的非线性集体味振荡。我们指出了新的可能影响的非标准的自相互作用（NSSI）的中微子的味道转换在一个双味框架。我们发现，对于一个单能中微子反中微子系综，即使在正常的层次足够大的NSSI的味道不稳定性产生。使用一个玩具模型的中微子光谱，我们表明，风味保存NSSI导致捏的光谱交换，而风味违反NSSI导致交换发展远离光谱交叉，甚至在没有光谱交叉。因此，NSSI可以引起集体振荡和光谱分裂，即使在中子化爆发，为两个层次。
2017-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR 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 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
Astrophysical Neutrinos and Flavor Evolution With Self Interaction
在核心坍缩的超新星中，由原中子星发射的中微子的集体振荡显著地改变了不同味道之间的能量分配，这对外层重元素的核合成可能是重要的。由于集体振荡的结果非线性地依赖于所选择的原始中子星的初始条件，因此在原始中子星模型空间中对集体振荡的系统研究可能会回答一些关键问题。
2016-09-28 astro-ph.HE hep-ph
Flavor composition of supernova neutrinos
本文研究了超新星中微子的味组成预测问题，发现外层标准物质效应可显著约束到达地球的中微子味比例，并基于退相干假设给出了正、倒置质量排序下的具体约束值。
2025-06-01 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Muon-induced collisional flavor instability in core-collapse supernova
本文基于线性稳定性分析，研究了在壳μ子及其相互作用对核心坍缩超新星中碰撞味不稳定性（CFI）的影响，发现打破平衡是触发CFI的必要条件，且μ子能在极高密度区引发高增长率的共振类CFI。
2024-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Spatiotemporal linear instability analysis of collective neutrino flavor conversion in 4-dimensional spacetime
在核心坍缩超新星（CCSN）形成的高密度中微子环境中，由于中微子的自相互作用，中微子呈现出非线性的复杂振荡行为。这种非线性振荡的发生可以通过线性化的风味本征态周围的小扰动的演化方程进行研究。虽然味本征态不稳定的条件已经在许多研究中进行了研究，但时空中的微扰如何演变还有待阐明。本文利用最近提出的Lefschetz顶针公式，正确地解析地导出了2束中微子模型中四维时空中线性扰动在线性区的渐近行为。结果表明，微扰沿两束中微子束之间的方向增长。我们还简要讨论了中微子味转换对CCSN爆炸机制的可能影响。特别是，这一结果意味着，在震前区的风味不稳定性可能会传播到激波后区，相反，以前的研究集中在一维空间中的群速度。本文还讨论了如何处理更真实的连续谱的情况。
2021-03-26 astro-ph.HE hep-ph
Flavor Conversion Enhances or Suppresses Supernova Explodability Independent of the Progenitor Mass
Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
通过球对称核心坍缩超新星模拟，研究味转换在不同质量前身星中通过改变加热/冷却区域来增强或抑制激波复活效率，发现味转换位置、前身星性质和核状态方程共同决定爆发命运。
2026-08-19 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Low-Energy Supernova Constraints on Lepton Flavor Violating Axions
本研究通过低能超新星约束了轻子味变轴子和轴子类粒子的耦合常数，发现其在特定质量范围内对轴子的限制最为严格。
2025-12-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Connection between supernova shocks, flavor transformation, and the neutrino signal
我们表明，在地面探测器的超新星中微子信号可以提供特征签名的冲击传播通过的地区，在那里发生的物质增强中微子味转换。这种效应可以使现有的和拟议中的超新星中微子探测器提供新的见解的冲击再生和传播的问题。或者，这样的观测可以让我们对中微子质量和混合矩阵有独特的见解。
2002-05-22 astro-ph hep-ph
Neutrino Luminosity and Matter-Induced Modification of Collective Neutrino Flavor Oscillations in Supernovae
我们发现，在O-Ne-Mg核塌缩超新星氢包层底部电子数密度分布的起伏，在中子化爆发低能nu_e的味演化中，引起了中微子-电子和中微子-中微子前向散射效应之间有趣的相互作用。这种碰撞使得相当一部分低能核粒子通过呈现非绝热的味道演化而存活下来。增加中子化爆发的亮度使碰撞影响的nu_e向低能量移动，从而降低了存活概率。类似地，降低光度会使受撞击影响的中微子转移到更高的能量。虽然这些低能量中微子位于可探测性的边缘附近，但受凸点影响的中微子的数量对较高能量中微子信号中的光谱交换形成有直接影响。
2011-09-23 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Fast neutrino flavor conversions in one-dimensional core-collapse supernova models with and without muon creation
在非常稠密的环境中，只要中微子轻子数的角分布过零，中微子就可以在短至几厘米的尺度上经历快速的味道转换。这项工作首次尝试确定超新星核心中不可忽略的μ子丰度及其与中微子的相互作用是否会影响这种交叉的发生。为此，我们采用最先进的一维核心坍缩超新星模拟，考虑模型，包括μ子中微子相互作用以及没有这些反应的模型。虽然状态方程和中微子输运中对μ子的一致处理似乎不会显著改变快模发生的条件，但它允许存在一种有趣的现象，即$μ-τ$部门的快速不稳定性。我们还表明，下面的超新星激波的交叉点是一个相对通用的功能的一维模拟调查，这与以前的文献报道。我们的研究结果突出了多维模拟与μ子创建的重要性，我们的结果必须在未来进行测试。
2021-03-11 astro-ph.HE hep-ph
Prospects of fast flavor neutrino conversion in rotating core-collapse supernovae
越来越多的证据表明，中微子在核心坍缩超新星（CCSN）中经历了快速味转换（FFC）。在这封信中，我们调查的角色，恒星旋转的发生FFC进行轴对称CCSN模拟与完整的玻尔兹曼中微子输运。我们的结果表明，电子中微子轻子数（ELN）角交叉，这是触发FFC的必要和充分条件，优选地发生在赤道区旋转CCSNe。通过研究中微子-物质相互作用和中微子辐射场，我们发现了恒星自转促进FFC发生的证据。激波后层中的低电子分数区域在离心力作用下膨胀，增强了电子型中微子（$ν_{\rm e}$）和它们的反粒子（$\barν_{\rm e}$）之间中微子吸收的差异。这对中微子在动量空间中的角分布有很大的影响，在动量空间中，$ν_{\rm e}$倾向于比$\barν_{\rm e}$更各向同性;因此，ELN交叉出现。在这项研究中发现的ELN交叉显然与旋转有关，这激发了进一步研究随后的FFC如何影响旋转CCSNe中的爆炸动力学，核合成和中微子信号。
2021-11-10 astro-ph.HE hep-ph
A model-independent approach to the reconstruction of multi-flavor supernova neutrino energy spectra
$\overlineν^{}_e$、$ν^{}_e$和$ν^{}_x$的能谱的模型无关重建（即，$ν^{}_μ$、$ν^{}_τ$和它们的反粒子）对理解超新星爆发的微观物理至关重要。为此，我们提出了一种实用的方法，将SN中微子的多通道探测结合在一个大型液体闪烁体探测器中（例如，JUNO），即逆β衰变$\overlineν^{}_e + p \to e^+ + n$、弹性中微子-质子散射$ν+ p \to ν+ p$和弹性中微子-电子散射$ν+ e^- \to ν+ e^-$，并充分利用这三个通道的观测资料，重建了$\overlineν^{}_e$、$ν^{}_e$和$ν^{}_x$的能谱。此外，中微子能谱的数值模拟延迟中微子驱动的SN爆炸的实施，以证明我们的方法的鲁棒性。考虑到普通物质的影响，我们还展示了如何提取的初始中微子的能量谱中存在的中微子味转换。
2019-03-12 astro-ph.HE hep-ph
