Thermodynamic Equations of State for Dirac and Majorana Fermions
马约拉纳费米子和狄拉克费米子的热力学状态方程即使在质量为零的极限下也是完全不同的。相应的方程是从一般原理导出的，然后应用于中微子。平衡的方法的性质进行了探讨，随着微妙的低或零质量中微子通过纯粹的左手电流相互作用。可能的应用宇宙学，超新星和超对称性进行了讨论。
1997-09-23 hep-ph
Neutrino magnetic moment signatures in the supernova neutrino signal
如果中微子是具有磁矩的狄拉克费米子，则超新星中微子可能发生ν_L -> ν_R -> ν_L跃迁。这种转变的第一阶段是由于热的致密超新星核心内的中微子自旋翻转，而第二阶段是由于从超新星到地球探测器的途中银河系磁场中的中微子自旋进动。这可能导致60-200 MeV的中微子与“正常”超新星中微子信号同时被探测到，这将是狄拉克中微子磁矩μ的确凿证据。我们认为，在超新星爆炸（距地球约10 kpc）的情况下，如果μ \gtrsim为10^{-13} μ B，则可以在超级神冈中观测到这种高能事件;如果μ \gtrsim为0.5*10^{-13} μ B，则可以在Mt级探测器中观测到这种高能事件。然而，这样的观测本身可能不足以确定磁矩的值，因为星际磁场是未知的。我们指出，如果另外建立了中子化爆发中微子的赤字，就有可能从观测中提取磁矩的值。我们还简要地讨论了超新星核内ν_e -> \bar ν_{μ，τ}翻转引起的Majorana磁矩特征。
2008-04-09 hep-ph
Detection of supernova neutrinos at spallation neutron sources
在考虑了超新星激波效应、Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应、中微子集体效应和地球物质效应的基础上，研究了在中国巡天中子源上对超新星中微子的探测，并利用Fermi-Dirac分布和“β拟合”分布描述的中微子能谱，计算了不同反应通道下观测到的不同味超新星中微子的事例数。此外，还将地球上超新星中微子探测的数值计算方法应用于其它一些空间中子源，给出了通过不同反应通道观测到的超新星中微子的总事件数。
2016-01-12 hep-ph
Manifestations of non-zero Majorana CP violating phases in oscillations of supernova neutrinos
本文研究了非零狄拉克和马约拉纳CP破坏相位对天体物理磁场中中微子-反中微子振荡的影响。结果表明，在强磁场和致密物质存在下，非零CP相位可以在振荡通道$ν_e \leftrightarrow \barν_e$、$ν_e \leftrightarrow \barν_μ$和$ν_e \leftrightarrow \barν_τ$中诱导新的共振.我们还考虑了所有其他可能的振荡通道与$ν_μ$和$ν_τ$在初始状态。这种共振可能导致实验中可观察到的中微子振荡中的重要现象。特别地，我们发现中微子-反中微子振荡与Majorana型CP破坏相结合，可以影响来自超新星爆炸的中微子的$\barν_e$ / $ν_e$比。对于正常的中微子质量排序，这种效应更加突出。在未来的JUNO、DUNE和Hyper-Kamiokande等实验中对超新星中微子流的探测，可以深入了解CP破坏的本质，从而为区分中微子的Dirac或Majorana性质提供了一种工具。
2021-02-16 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
Dirac neutrino magnetic moment and the shock wave revival in a supernova explosion
本文分析了中微子螺旋度的两步转换过程$ν_L \to ν_R \to ν_L$，在超新星条件下，第一阶段是由于中微子磁矩与超新星核中等离子体电子和质子的相互作用而实现的。第二阶段是由超新星包层磁场中的中微子共振自旋翻转引起的。给定中微子磁矩在区间$10^{-13} μ_{\rm B} < μ_ν< 10^{-12} μ_{\rm B}$内，且在中微子球与激波停滞区之间存在$\sim 10^{13}$ G尺度的磁场，本文证明了在激波停滞的典型时间内，一个$10^{51}$ erg量级的附加能量可以注入到这个区域。这一能量足以计算阻尼冲击波。
2008-08-18 astro-ph hep-ph
Spin flip of neutrinos with magnetic moment in core-collapse supernova
具有磁矩的中微子在散射带电粒子时会发生手征翻转。这种效应可能会导致重要的后果的动力学和核心坍缩超新星的中微子信号。如果中微子是狄拉克费米子，那么由手征翻转引起的nu_L->nu_R跃迁将导致无菌右手中微子的发射。这些中微子的典型能量很高，E ~（100-200）MeV。无论是在坍缩恒星内部还是在星际空间，中微子在磁场中的自旋进动都可能导致后向跃迁nu_R->nu_L。这两种可能性都很有趣。在前一种情况下，高能中微子可以向超新星的包层提供额外的能量，这可以帮助超新星爆炸。在后一种情况下，高能中微子可能与“正常”超新星中微子信号同时被探测到，这将是狄拉克中微子磁矩的确凿证据。我们报告的超新星右手中微子光度的计算结果反弹后250毫秒。它们允许改进右手中微子发射的能量的估计。本文还估算了水切伦科夫探测器对狄拉克中微子磁矩的灵敏度。当μ_Dirac=10^{-13} μ_B时，Super-Kamiokande预计至少能探测到来自银河系超新星爆炸的几个高能事件。并简要讨论了Majorana中微子磁矩的情况。本文指出，当μ_Majorana~10^{-12} μ_B时，自旋翻转可使电子中微子与非电子反中微子迅速平衡.这可能会导致超新星物理学的各种后果。
2009-08-19 astro-ph.SR hep-ph
Spin-flavor precession of Dirac neutrinos in dense matter and its potential in core-collapse supernovae
本文计算了致密物质中Dirac中微子的自旋-味进动(SFP)，发现其受强磁场增强和物质势抑制，在电子比例接近1/3时发生。结合超新星流体动力学模拟，确定了原中子星发生SFP所需的磁场强度，并比较了Dirac与Majorana中微子的差异。
2023-09-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Oscillations of Dirac and Majorana neutrinos in matter and a magnetic field
研究了在横向磁场作用下物质中大质量混合Dirac和Majorana中微子的演化。分析是基于相对论量子力学。精确求解了相对论性中微子的演化方程，得到了中微子的波函数，并计算了自旋味振荡的跃迁几率。我们分析了跃迁几率对外场的依赖性，并比较了狄拉克中微子和马约拉纳中微子的情况。研究了真空中Majorana粒子的演化，导出了标准振荡公式的修正项，并进行了讨论。作为我们的结果的一个可能的应用，我们讨论了超新星的自旋味转变。
2009-06-18 hep-ph
Oscillations of Majorana neutrinos in supernova and CP violation
轻子CP破坏是中微子物理研究的重要课题之一。中微子扇区中的CP破坏与中微子的性质密切相关：无论它们是狄拉克粒子还是马约拉纳粒子。在\cite{Popov:2021icg}中，我们证明了对于Majorana中微子，在超新星核坍缩过程中，非零Majorana CP-破坏相的中微子振荡与强磁场相结合，可以在中微子振荡中诱发新的共振，例如在$ν_e \to \barν_τ$通道中。本文进一步研究了Majorana中微子振荡中的新共振，特别是这些共振的振幅与能量的关系。我们的发现为研究中微子质量和轻子CP破坏的性质提供了一个潜在的天体物理学设置，并可能对未来的中微子实验，如JUNO，Hyper-Kamiokande和DUNE很重要。
2023-02-12 hep-ph
Possible violation of the spin-statistics relation for neutrinos: checking through future galactic supernova
我们使用的检测中微子从未来的银河系II型超新星事件中的水Cerenkov探测器，如超级神冈，以限制可能违反的自旋统计的中微子，导致他们服从混合统计，而不是费米-狄拉克。
2006-01-13 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraints on Dirac Neutrinos from SN 1987A
用Livermore超新星爆炸程序计算了一个大质量Dirac中微子对SN 1987A中微子辐射的影响。自旋翻转的相互作用导致大量的无菌右手中微子的发射，并且当狄拉克质量超过约3 $\,$ keV时，比观测到的中微子发射时间更快地冷却核心。如果忽略核心中的π介子发射过程，这个限制放宽到$7\,$ keV。这些限制相比，以前不太严格的限制伯罗斯等人。
1993-01-13 astro-ph hep-ph
Explorations of pseudo-Dirac dark matter having keV splittings and interacting via transition electric and magnetic dipole moments
本文研究了通过跃迁电偶极矩和磁偶极矩相互作用的伪狄拉克暗物质极简模型，考虑了 keV 量级质量劈裂，通过冻入机制产生，发现 XENONnT 结果排除了部分参数空间，下一代氙实验可进一步约束其相互作用强度。
2023-05-23 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
Comment on astrophysical consequences of a neutrinophilic 2HDM
一些作者指出，在亲中性双希格斯偶线模型（nu 2 HDM）中，中微子的标量介导相互作用可以与电磁相互作用一样强[1-3]。通过对超新星中微子的观测和对宇宙微波背景声学峰的精确测量，我们发现中微子-标量相互作用的耦合常数实际上被限制为yi < 1.5 × 10^{-3}，进一步被限制为yi < 2.3 × 10^{-4}。基于超新星核心的能量损失论点，我们导出了一个稍微更严格的界限y_i < 3.5 x 10^{-5}。因此，nu 2 HDM已经失去了它的精神，解释微小的狄拉克中微子质量，同时保持中微子汤川耦合一阶。
2011-07-28 hep-ph
Discovering Long Wavelength Neutrino Oscillations in the Distorted Neutrino Spectrum of Galactic Supernova Remnants
我们调查的μ介子中微子事件率公里$^3$中微子望远镜由于一些银河系超新星遗迹的基础上，这些对象的已知$γ$射线信号的预期。我们评估这些中微子信号的潜力，以展示次主导中微子振荡的证据，预计在各种中微子混合计划，包括伪狄拉克的情况下，精确的宇称模型。根据10年的数据，来自Sgr A East的中微子信号应该会发现或排除由$δm^2$参数控制的中微子振荡，其范围在$10^{-12}$到$10^{-15}$ eV $^2$之间。这样的能力是地球或太阳系中微子实验所不具备的。
2001-06-06 astro-ph hep-ph
Solar, Supernova, and Atmospheric Neutrinos
在堪培拉暑期学校的讲座中，我们讨论了中微子天体物理学中的一些热门问题：太阳中微子问题，包括标准太阳模型的物理学，日震学，以及解决方案涉及新粒子物理学的可能性;大气中微子;狄拉克和马约拉纳中微子质量及其对低能弱相互作用的影响;红巨星演化作为新粒子天体物理学的测试;超新星机制;自旋味振荡和振荡到无菌状态，包括密度波动的影响;中微子诱导和爆炸性核合成。
1999-03-13 astro-ph hep-ph nucl-th
The Bremsstrahlung Process Nu_Tau -> Nu_e E+ E- Gamma
韧致辐射过程Nu_Tau -> Nu_e E+ E-γ是m_Nu_Tau > 2 m_e的重Tau中微子的主要产光子衰变过程，因此该过程有助于超新星1987 A对这些粒子性质的约束，特别是对它们与Nu_e的混合振幅的约束。我们计算了韧致辐射过程的速率以及光子谱和相对于母中微子自旋方向的角分布。我们仔细注意狄拉克和马约拉纳中微子之间的差异。
1998-04-20 hep-ph
Topics in Neutrino Astrophysics
这些讲座涵盖了中微子天体物理学的三个主题。太阳中微子的问题进行了审查，特别强调的微观物理的标准太阳模型，探测器的响应，量子力学的MSW机制，和自旋味振荡的可能性。第二讲讨论了狄拉克中微子和马约拉纳中微子的电磁性质。红巨星演化中的两个经典问题-三重α反应和异常冷却导致的He闪光延迟-被用来说明恒星冷却参数如何约束中微子性质。还讨论了轴子和狄拉克中微子质量对超新星冷却的影响。第三讲描述了超新星爆炸机制和相关的核合成。中微子过程和r-过程进行了讨论，包括“中微子指纹”，后者支持早期的建议，r-过程网站附近的质量削减的II型超新星。本文简述了τ中微子振荡对r过程的影响。该材料是在一个适合研究生在他们的研究生涯开始的水平。
1999-01-29 astro-ph hep-ph nucl-th
Oscillations of Majorana neutrinos in supernova and CP violation
本文研究超新星强磁场下马约拉纳中微子CP破坏相诱导的新共振振荡，重点分析其能量依赖性，为揭示中微子质量本质及轻子CP破坏提供天体物理途径。
2024-06-07 hep-ph hep-th
Implications of the Pseudo-Dirac Scenario for Ultra High Energy Neutrinos from GRBs
超高能宇宙射线（UHECR）的来源仍然是一个未解之谜。直到最近，伽马射线暴（GRB）源一直被认为是UHECR的合适源。在火球模型中，伽玛暴产生的UHECR应该伴随着中微子流，可以在中微子望远镜（如冰立方）中探测到。最近，冰立方已经设定了一个上限的中微子流量伴随着伽玛暴约3.7倍低于预测。我们研究了这种赤字是否可以通过伪狄拉克场景中从源到探测器的过程中活性中微子向无菌中微子的振荡来解释。然后，我们讨论了这种情况下弥漫超新星遗迹中微子的影响。
2013-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Unveiling Neutrino Nature with the Diffuse Supernova Background
Università del Salento（萨莱诺大学）；INFN-Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Lecce（意大利国家核物理研究所莱切分部）；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）
该研究提出利用弥散超新星中微子本底（DSNB），结合Hyper-Kamiokande与JUNO的20年联合观测，可在特定条件下揭示中微子是狄拉克型还是马约拉纳型的本质。
2026-08-18 astro-ph.HE hep-ph
Probing Late Neutrino Mass Properties with Supernova Neutrinos
晚时间中微子质量产生的模型包含了宇宙背景中微子与超新星遗迹中微子（SRN）通过交换壳层轻玻色子的新的相互作用，导致在地球上观察到的差分SRN通量的显着修改。我们考虑了在低尺度下产生中微子质量的阿贝尔U（1）模型，并指出在这个模型中存在一个大的参数空间，在这个参数空间中，由轻玻色子交换引起的通量变化可能允许人们区分中微子是Majorana粒子还是Dirac粒子，即中微子质量等级的类型（正常或倒置或准简并），也可能确定中微子质量的绝对值。这些效应的存在的测量将有可能在下一代水切伦科夫探测器富含钆，或大型100千吨液氩探测器。
2007-08-08 astro-ph hep-ph
Resonant spin-flavour precession of neutrinos and pulsar velocities
年轻的超新星具有很大的空间速度，可达$10^3$ km/s。我们提出了一个新的机制，这些大的速度的基础上产生的中微子在超新星爆炸的不对称发射。该机制涉及中微子的共振自旋味旋进与超新星磁场中的跃迁磁矩。中微子的不对称发射是由于超新星磁场中物质极化效应引起的共振面畸变。对于由狄拉克或马约拉纳型跃迁磁矩引起的各种中微子转换，估计了所需的场强和中微子参数值。
1998-03-04 astro-ph hep-ph
Heavy sterile neutrinos: Bounds from big-bang nucleosynthesis and SN 1987A
宇宙学和天体物理学的影响，重（10 - 200兆电子伏）不育狄拉克中微子，与活跃的混合，被认为是。从超新星和大爆炸核合成的质量和混合角的界限。
2000-08-17 astro-ph hep-ph
Neutrino self-energy in external magnetic field
利用精确传播子，在恒定磁场中，计算了具有大质量Dirac中微子的Weinberg-Salam模型的最小扩展范围内，在磁场强度B的所有量级上的中微子自能.得到了一个简单而精确的自能公式，它适用于0 < B << m^2_W/e和中微子对磁场p_{\perp} << m_W的横动量.讨论了这一发现对真空和电荷对称介质中无质量中微子的色散以及超新星和磁星中大质量中微子在磁场诱导下的共振跃迁的影响，并计算了中微子的磁矩。
2009-11-23 hep-ph
Spin-flavor oscillations of Dirac neutrinos described by relativistic quantum mechanics
用相对论性量子力学方法研究了狄拉克中微子在物质和磁场中的自旋味振荡。利用大质量中微子波动方程的精确解，考虑外场，导出了控制中微子自旋味振荡的有效哈密顿量。然后证明了我们的方法与常用的量子力学方法的一致性。对通常的有效哈密顿量的修正导致了中微子振荡中新共振的出现。讨论了超新星膨胀包层中自旋味中微子振荡的应用。特别是，右极化的电子中微子和额外的不育中微子之间的过渡研究现实的背景物质和磁场分布。另外还分析了纵向磁场、物质极化和非标准贡献对中微子有效势的影响。
2012-02-10 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Future Detection of Supernova Neutrino Burst and Explosion Mechanism
未来大型地下探测器对超新星中微子爆发的探测将为中微子驱动的超新星爆炸机制提供重要信息。我们研究了统计分析，为未来的检测附近的超新星，通过使用数值超新星模型和现实的蒙特卡罗模拟的检测由超级神冈探测器。主要讨论了延迟爆发机制在$\anue$光度和光谱时间演化中的可探测性。对于距地球10 kpc的超新星，我们发现不仅信号清晰可辨，而且能谱偏离Fermi-Dirac（FD）分布。如果观测到偏离FD分布的现象，将为中微子驱动的超新星的中微子发射的标准图像提供一个检验。对于$D$ = 50 kpc的情况下，延迟爆炸的签名仍然是可观察的，但统计起伏太大，检测到偏离FD分布。我们还提出了一种从数据中统计重建$\anue$光度和光谱的时间演化的方法，通过这种方法，我们可以得到一个更平滑的时间演化和更小的统计误差比一个简单的，时间分箱分析。当可用的事件数量相对较小时，例如，LMC或SMC中的超新星。当$D$ = 10 kpc时，$ν_e$的中子化爆发产生约5个散射事件，这种信号很难与$\anue p$事件区分开来。
1997-10-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Exploiting a future galactic supernova to probe neutrino magnetic moments
核心坍缩超新星（SN）提供了一个极好的天体物理实验室来测试非零中微子磁矩。特别是，中子化爆发阶段，持续几十毫秒后反弹，是由电子中微子为主，可以提供特殊的发现过渡磁矩的潜力。我们模拟的中微子光谱从突发阶段在即将到来的中微子实验，如深地下中微子实验（DUNE），和超神冈（HK），考虑到SN中微子的自旋味转换，与环境磁场的相互作用所造成的。我们发现，中微子过渡磁矩，可以探索这些实验的星系SN是一个数量级到几个数量级优于目前的地球和天体物理极限。此外，我们还讨论了这一认识如何揭示三个重要的中微子性质：（a）狄拉克/马约拉纳性质，（b）中微子质量排序，（c）中微子质量产生机制。
2022-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Can we expect an excess of cosmological neutrinos during detection of gravitational waves?
众所周知，超新星爆炸会产生大量的中微子，因此我们有充分的理由相信，所有剧烈的宇宙学事件，如超新星爆炸、伽玛暴、黑洞合并或中子星合并等，都会产生大量的中微子喷入宇宙空间。最近，冰立方探测器捕获的一个非常高能量的中微子被认为是从耀变体辐射出来的。然而，由于LIGO合作首次观测到由两个巨大背洞的螺旋接近和合并引起的引力波，冰立方并没有看到过量的宇宙学中微子。原因可能是由于源太远或中微子光谱不适合冰立方设施检测或只是偶然失踪。在这项工作中，根据霍金的图像，我们假设中微子将从黑洞中喷射出来，因为强引力效应降低了势垒，从而通过量子隧穿效应提高了中微子的逃逸率。我们用弯曲时空中的狄拉克方程来描述中微子的状态，并估计了排斥率。然后，我们还采用了一个简化的版本，其中弯曲时空的影响被忽略，以澄清物理图像。基于数值结果得出了我们的结论，并对唯象结果进行了讨论。
2018-07-26 hep-ph
Supernova Gamma-Ray Echo as an Astrophysical Near Detector for Galactic Neutrino Propagation
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
该研究提出利用超新星伽马射线回波作为近探测器，通过近-远比较直接检验银河系中微子传播，将赝狄拉克中微子的源归一化模糊性转化为可测量的近-远亏损，并扩展到中微子衰变和暗物质相互作用。
2026-09-24 astro-ph.HE hep-ph
Right handed neutrino production in dense and hot plasmas
对于具有磁矩的Dirac中微子，我们计算了在含有初始分布的左手中微子的热稠密QED等离子体中右手中微子的产生率。$ν_L$去极化或产生右手中微子的最重要机制是$ν_L \to ν_R$手征翻转和等离子体衰变为$\barν_L + ν_R$。这些过程的速率计算在一个grammed光子传播一贯纳入领先的顺序的背景效应。将所得结果应用于超新星核坍缩和早期宇宙原初核合成的情形，得到了中微子磁矩的上限。
1999-10-12 hep-ph
New Resonances of Supernova Neutrinos in Twisting Magnetic Fields
本文提出扭转磁场的几何相位可在超新星内部诱发Dirac中微子的新共振自旋转换，并指出地球端味组成可用于探测低至10^{-15} μ_B的中微子磁矩。
2024-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Fundamental physics with the diffuse supernova background neutrinos
宇宙中充斥着来自过去所有核心坍缩超新星的所有种类的数十兆电子伏中微子。这些情况从未被观察到，但这种状况将在不久的将来发生变化。在不到十年的时间里，装载钆的超级神冈实验预计将收集到数十个由中微子从弥漫超新星中微子背景（DSNB）散射引起的事件。包括Hyper-Kamiokande和Theia在内的下一代项目预计将在运行十年后收集数百个DSNB事件的数据样本。在这里，我们定量研究如何以及DSNB，包括其能谱，将被不同的电流或即将到来的大型中微子探测器测量。我们分析了模拟数据，以估计DSNB的测量可以用于通知宇宙学的研究主题-包括哈勃参数的测量-天体物理学-包括恒星形成率-和粒子物理学-包括中微子寿命和中微子是伪狄拉克费米子的可能性。
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Neutrino spin oscillations in polarized matter
我们研究了中微子自旋振荡，即，由中微子与被外部磁场极化的物质的相互作用（或等效地，由中微子的感生磁矩（IMM）与磁场的相互作用）引起的中微子自旋进动。在分析中，我们考虑超新星内部的现实条件，并讨论狄拉克和马约拉纳的情况。我们表明，由于与极化物质的相互作用，从超新星中微子通量遭受额外的衰减在低中微子能量。另一种可能的效应是，当把常规磁矩和极化物质的效应放在一起时，它们可以相互抵消，从而在一定条件下振荡消失。我们注意到，这可能导致超新星电子中微子光谱中出现特征最大值。考虑中微子混合（在双味近似下）可以显著增加（几乎两倍）电子中微子IMM的有效值。因此，具有两倍高能量的电子中微子将能够参与自旋转换过程。各种反馈机制所考虑的现象进行了讨论。
2019-09-04 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Consequences of a Neutrinophilic Two-Higgs-Doublet Model
在最近提出的亲中微子双Higgs模型中，低能（亚MeV）有效理论由一个vev为O（0.1）eV的实标量和三个Dirac中微子组成。其他模型也可能导致同样的低能理论。在这篇简报中，我们研究了模型参数空间的约束，包括真空稳定性、么正性、微扰性以及对不可见Z宽度的影响。有趣的是，我们发现所有的中微子在大约1000 K以上的温度下都变得无质量，但没有发现这一发现的现象学效应。对该模型最直接的检验是，它预测在银河系超新星中，电子、μ子和τ中微子的能量分布将是费米-狄拉克分布，具有相同的温度，而不是传统的分布。
2011-06-10 astro-ph.GA hep-ph
The Unknowns of the Diffuse Supernova Neutrino Background Hinder New Physics Searches
本文研究弥散超新星中微子背景（DSNB）探测新物理的潜力，重点分析可见中微子衰变与天体物理未知因素的简并问题，并指出未来限制能力取决于实验本底控制和DSNB建模进展。
2024-12-31 astro-ph.HE hep-ph
Three-flavor supernova neutrino simulation using a hybrid quantum-classical algorithm with qutrits
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
本文提出一种混合量子经典算法，利用三量子态计算机模拟超新星中微子系统，证明其在时间演化计算上与精确数值积分结果一致，优于量子 Trotterization 方法。
2026-08-07 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
On the Impact of Neutrino Decays on the Supernova Neutronization-Burst Flux
中微子质量不为零的发现促使人们考虑重中微子衰变为轻中微子的过程。我们研究了中微子的两体衰变对一颗核塌缩超新星的中子化爆发的影响--在核反弹后的前25 ms期间$ν_e$的大爆发。在我们考虑的模型中，$ν_e$，主要是作为一个$ν_3\,(ν_2)$在正常（倒置）的质量排序，被允许衰减到$ν_1\,(ν_3)$或$\barν_1\,(\barν_3)$，和一个几乎无质量的标量。这些衰变可以导致正常质量排序的中子化峰的出现或倒置质量排序的相同峰的消失，从而允许一个质量排序模仿另一个。本文模拟了深地下中微子实验（DUNE）和超神冈（HK）实验的超新星中微子数据，计算了它们对中微子寿命的敏感性。我们发现，如果质量排序是已知的，并根据物理的性质负责中微子衰变，DUNE是敏感的寿命$τ/m \lesssim 10^6$ s/eV的银河SN足够接近（约10 kpc），而HK是敏感的寿命$τ/m \lesssim 10^7$ s/eV。这些灵敏度远远优于现有的限制，从太阳能系统的振荡实验。最后，我们证明，使用DUNE和HK的数据相结合，一般来说，可以区分衰变狄拉克中微子和衰变马约拉纳中微子。
2020-01-24 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Quantum Walks as simulators of neutrino oscillations in vacuum and matter
我们分析了狄拉克中微子振荡的模拟使用量子行走，在真空和物质。我们表明，这种模拟，在连续极限，再现了一组耦合狄拉克方程描述中微子味振荡，我们利用这一点来建立与中微子现象学的连接，从而允许固定的参数的模拟一个给定的中微子实验。我们还分析了如何在量子行走中模拟中微子传播的物质效应。通过这种方式，可以结合重要的特征，例如MSW效应。因此，借助量子行走模拟中微子振荡可能有助于探索极端条件下的这些效应，例如太阳内部或超新星，以补充现有实验。
2016-09-08 astro-ph.HE hep-ph quant-ph
Millicharged neutrino with anomalous magnetic moment in rotating magnetized matter
在极端背景条件下，得到了描述具有非平凡电磁性质的中微子的修正狄拉克方程的新的精确解。在准经典处理中，引入了描述中微子在磁化旋转物质中传播的有效洛伦兹力。我们预测了不同类型的相对论中微子和反中微子（不同的口味和能量）的空间分离的磁化旋转物质的恒星的效果。低能量的中微子甚至可以被困在恒星内部。我们还预言了两种新现象：一种新的中微子电磁辐射（称为“（milli）带电中微子光”，$LCν$）和一种新的中微子逃逸恒星角速度漂移机制（称为“中微子转星”机制，$νS T$）。$νS T$机制对超新星爆发的可能影响产生了中微子毫电荷$q_ν<1.3\times10^{-19}e_0$的新的天体物理极限。此外，$νS T$机制也可以用来解释脉冲星“反毛刺”和普通毛刺的起源。
2014-06-09 hep-ph
Three-flavor Collective Neutrino Oscillations on D-Wave's {\tt Advantage} Quantum Annealer
本文在D-Wave Advantage量子退火器上模拟了包含三味的狄拉克中微子集体振荡，验证其能以经典精度重现时间演化且无Trotter误差，但指出其量子比特数随中微子数量扩展性差。
2025-02-08 hep-ph quant-ph
Unruh effect for neutrinos interacting with accelerated matter
本文研究了中微子在作直线加速运动的背景物质中的演化。在物质静止的共动系中，得到了大质量中微子与背景费米子弱电相互作用的狄拉克方程。我们求解了超相对论中微子的狄拉克方程。得到了线加速度运动物质中中微子的量子态。我们证明了中微子与加速物质的电弱相互作用导致真空不稳定性，从而导致中微子-反中微子对的产生。我们重新推导了Unruh辐射的温度，并找到了由于中微子与背景费米子的特定相互作用对Unruh效应的修正。作为所得结果的一个可能的应用，我们讨论了在核坍缩超新星中中微子对的产生。得到了中微子质量的天体物理上限。
2015-08-27 astro-ph.HE hep-ph hep-th
The influence of majorons on neutrino oscillations in the presence of a magnetic field and matter
研究了磁场、物质和majoron场中的中微子自旋-味振荡，发现高能量密度majoron场会显著改变共振并抑制低能振荡，同时减弱对CP破坏相位的依赖，适用于超新星中微子实验。
2025-04-27 hep-ph hep-th
Wave packet description of Majorana neutrino oscillations in a magnetic field
Moscow State University（莫斯科国立大学）
研究了Majorana中微子在磁场中的振荡行为，推导了考虑退相干效应的振荡概率表达式，并分析了相干长度与频率关系。
2026-02-02 hep-ph hep-th quant-ph
Magnetic Moments of Astrophysical Neutrinos
本文研究了中微子磁矩对天体物理中微子的影响，发现磁矩诱导的左右手态转换会显著改变地球处的通量和风味组成，利用超新星和河外高能中微子可将探测灵敏度提升至极低量级。
2024-03-25 astro-ph.HE hep-ph
Gravitational scattering of spinning neutrinos by a rotating black hole with a slim magnetized accretion disk
本文研究了中微子在旋转的超大质量黑洞中的引力散射，黑洞周围是一个薄的吸积盘，周围有一个真实的磁场。中微子被认为是具有非零磁矩的狄拉克粒子。中微子沿着任意轨道运动，入射通量平行于赤道平面。我们精确地解释了引力和磁场对中微子运动和自旋演化的影响。用准经典方法证明了在任意引力场中粒子散射时超相对论中微子的螺旋度为常数的一般命题。我们发现在弯曲时空中，考虑到中微子的自旋旋进，在外场中的中微子的可测量的通量。这些通量被证明是显着抑制系统的某些参数。最后，我们讨论了在我们的银河系中观测到预言的核坍缩超新星中微子现象的可能性。
2022-11-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutrino eigenstates and flavour, spin and spin-flavour oscillations in a constant magnetic field
本文发展了\cite{Popov:2019nkr}中中微子在磁场中振荡问题的方法，并将其推广到三代中微子的情形。给出了适用于计算磁场中Dirac中微子自旋、味和自旋味振荡几率的理论框架。结果表明，中微子味振荡和自旋振荡之间存在纠缠，在一般情况下，不可能单独考虑这两种类型的中微子振荡。考虑到正序和逆序以及CP破坏的可能影响，得到了系统振荡概率的封闭解析表达式。特别是，它表明，没有中微子味的变化，即$ν_e^L \rightarrow ν_e^L$和$ν_e^L \rightarrow ν_e^R$转换的概率，不表现出依赖于CP相位，而其他中微子转换的CP相位的影响。一般来说，中微子振荡几率在磁场$μ_ν B$和真空频率上表现出相当复杂的振荡相互作用。所得结果在极端天体物理环境影响下的中微子振荡的应用中是有意义的，例如磁星和超新星特有的，以及在研究中微子在星际磁场中的传播。
2020-12-12 astro-ph.HE hep-ph
