Oscillation effects on supernova neutrino rates and spectra and detection of the shock breakout in a liquid Argon TPC
液态氩TPC（类似ICARUS）有能力探测II型超新星坍缩产生的干净中微子爆发。本文首次考虑了四种可能的可探测通道，即所有中微子对电子的弹性散射，$ν_e$在$Ar$上的带电电流吸收和激发态$K$的产生，$\barν_e$在$Ar$上的带电电流吸收和激发态$Cl$的产生，以及所有中微子对$Ar$上的中性电流相互作用.本文计算了超新星中微子事件的总速率和能谱，其中考虑了物质效应对三味中微子振荡的影响。结果表明，一个戏剧性的依赖于振荡参数和能量谱，特别是对充电电流事件。冲击爆发阶段也被研究使用最近的核心坍缩超新星的模拟。我们强调了中性电流信号对超新星与中微子振荡物理解耦的重要性。
2003-09-26 hep-ph
Effects of neutrino oscillation on supernova neutrino: inverted mass hierarchy
研究了在反质量等级（$m_{3} \ll m_{1} < m_{2}$）和正常质量等级（$m_{1} < m_{2} \ll m_{3}$）情况下，中微子振荡对超新星中微子的影响.利用一个实际的超新星和前超新星模型的数值分析，定量地讨论了探测中微子振荡参数的可能性。我们表明，有关的质量等级的信息可以得到，如果$θ_{13}$是相当大的（$\sin^{2}{2 θ_{13}} > 10^{-3}$）和$θ_{13}$可以很好地探测SuperKamiokande，如果中微子质量等级是倒置的情况。由于原始中微子谱的不确定性和地球效应的误差也进行了讨论。
2003-05-06 hep-ph
Effects of non-factorizable metric on neutrino oscillation inside supernova
在Randall-Sundrum方案中，我们构造了致密超新星核与中微子之间由于轻射子交换而产生的相互作用势。然后，我们表明，放射子交换势的影响中微子振荡现象内的超新星显着，如果放射子质量小于约1 GeV。为了使加热包层和r-过程核合成的贝特-威尔逊机制有效，放射子的质量必须大于1 GeV。相同数量级的放射子质量的界限也可以从TASSO和CLEO关于B衰变的数据中推导出来。
2000-09-07 hep-ph
Multi-angle effects in collective supernova neutrino oscillations
本文研究了超新星中微子球上方密中微子区的双味集体中微子振荡。中微子-中微子相互作用势的角度依赖性会导致“多角度”效应，这可能导致在味空间中完全的运动学退相干，也可能导致不同轨迹之间的微小差异。这个非线性系统的角模之间的“自我保持的相干性”和“自我诱导的退相干”突然切换，取决于强度的去质子化通量。对于一个现实的SN准单角行为可能是典型的，简化了数值处理，并可能允许生存的观测功能的味道振荡。
2007-12-13 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
Effect of Flavour Oscillations on the Detection of Supernova Neutrinos
所有三种味道的中微子和反中微子都是在核心坍缩超新星的后反弹阶段发射的，$\numu/\nutau (\anumu/\anutau)$的平均能量大于$\nue(\anue)$。它们可以被新的地球探测器探测到，如SNO和超级神冈，它们对所有三种中微子都很敏感。在这封信中，我们考虑味振荡对中微子通量和它们在探测器上的预期事件数的影响。我们做了三代分析和质量和混合方案，我们首先考虑的三倍最大混合模型与太阳和大气中微子数据一致，接下来的情况下，一个$Δm^2 \sim 10^{-11} eV^2$（太阳能范围）和其他$Δm^2 \sim 10^{-18} eV^2$，振荡长度的顺序是超新星距离。在这两种情况下，在所得的中微子谱中没有物质效应，其中一种与真空振荡有关。我们发现，虽然中微子振荡的结果在$\nue$和$\anue$来自超新星的数量耗尽，在探测器的实际信号是明显增强。
1998-09-17 hep-ph
Reexamining nonstandard interaction effects on supernova neutrino flavor oscillations
标准电弱模型的几个扩展允许新的四费米子相互作用（nu_a nu_b * ff），其强度为eps_ab*G_F，其中（a，b）为味指数。我们重新审视它们对超新星中大质量（反）中微子味振荡的影响，以便在质子中子星上方的区域，对中微子混合角（Ω，φ，psi）=（θ_12，θ_13，θ_23）的一般值进行有效的分析处理。假设eps_ab<<1，我们发现，在超新星物质剖面上，在高（H）和低（L）密度下发生的味道转变的主导效应可以简单地分别通过替换phi-->phi+eps_H和omega-->omega+eps_L来嵌入，其中eps_H和eps_L是eps_ab的特定线性组合。类似的替换也适用于地球物质的最终振荡。从现象学的角度来看，最相关的后果是一个可能的不受控制的偏差（φ--> φ +eps_H）的混合角φ值推断超新星中微子数据的反演。然而，这样的缺点并不妨碍通过超新星中微子振荡来区分中微子质谱的层次结构（直接的或反向的）。
2002-06-21 hep-ph
Neutrinos from Supernovae
本文综述了味振荡对超新星核塌缩后爆发释放中微子的影响。在某些情况下，与无振荡的情况相比，事件的数量有很大的增加。还讨论了与超新星中微子有关的各种其他特征。
2002-12-21 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
Determining the Supernova Direction by its Neutrinos
超新星中微子比光更早到达地球，可以最早确定超新星的方向。本文的主题是研究如何准确地确定超新星的方向。我们模拟超新星中微子事件在SuperKamiokande探测器，使用一个现实的超新星模型和几个现实的中微子振荡模型。利用我们的模拟结果，我们可以将超新星方向限制在半径为$9^\circ$的圆内。在几个中微子振荡模型中，这个精度提高到$8^\circ$。我们还讨论了SuperKamiokande探测器发生事故的影响。在修复检测器之后，使用剩余的PMT，对于无振荡，精度变为约$12^\circ$。
2002-04-16 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
Supernova Neutrinos, Neutrino Oscillations, and the Mass of the Progenitor Star
考虑到中微子振荡，我们研究了超新星早期中微子信号的初始祖质量依赖性。早期分析的优点在于它不受激波传播引起的恒星密度结构的时间演化的影响，也不受残骸是中子星还是黑洞的影响。初始质量会影响大质量恒星的演化及其超新星爆发前的结构，这在考虑中微子信号时有两个重要原因。首先，地幔的密度分布影响超新星中中微子振荡的动力学。其次，最终的铁核结构决定了中微子爆发的特征，即，亮度和平均能量。我们发现这两种影响都很小。当我们试图从未来的超新星中微子观测中提取中微子参数的信息时，这是可取的。尽管中间体$θ_{13}$（$10^{-5} \lesssim \sin^{2}{2 θ_{13}} \lesssim 10^{-3}$）的不确定性不小，但我们仍然可以确定质量等级的特征以及$θ_{13}$是非常大还是非常小。
2003-06-06 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
Multipole expansion method for supernova neutrino oscillations
本文用多极展开方法计算了超新星中中微子球模型的集体中微子振荡。结果表明，在多极基中求解多角度中微子振荡比在角度基中求解效率高得多。多极展开方法还提供了有趣的见解，以前完成的角度基础上的多角度计算。
2014-12-24 astro-ph.HE hep-ph
Study of the effect of neutrino oscillation on the supernova neutrino signal with the LVD detector
我们提出了一个更新我们以前的研究（astro-ph/0112312）如何$ν$振荡影响的信号从LVD探测器在LNGS的超新星核心崩溃。在本文中，我们使用最近的，更精确的测定截面（astro-ph/0302055）来计算预期的反β衰变事件的数量，我们在模拟中还引入了$ν$ -{ \rm Fe}相互作用，我们包括地球物质的影响，最后，我们还研究了反质量等级的情况。
2003-07-23 hep-ph
Neutrinos self interactions in Supernovae
研究了超新星核中中微子的振荡。在这个密度极高的区域，中微子自相互作用诱导集体味跃迁。当集体跃迁与物质振荡解耦时，对于我们选择的物质剖面，通过与球形摆的力学类比，对集体效应的分析解释是可能的。对于倒置的中微子体系，中微子的传播可以分为三个区域：同步、双极振荡和光谱分裂。我们的模拟表明，平均中微子轨迹不会改变这三个制度的性质。
2008-05-16 hep-ph
Self-induced suppression of collective neutrino oscillations in a supernova
我们调查集体味振荡的超新星中微子在爆炸的后期阶段。我们首先表明，经常使用的单角度（平均耦合）近似预测振荡接近，甚至可能在中微子层内，可能使基本的中微子输运范式无效。幸运的是，我们还发现，单角近似在这种情况下崩溃;在完整的多角计算中，振荡安全地开始于输运区域之外。新的抑制效应被追溯到中微子-中微子相互作用中的色散和真空振荡项之间的相互作用。
2011-04-20 astro-ph.SR hep-ph
Effects of initial axion production and photon--axion oscillation on type Ia supernova dimming
最近，Csaki，Kaloper和Terning（CKT）提出，星系际介质中的轴子光子振荡可以解释遥远的Ia型超新星观测到的变暗。只有当初始轴子通量远小于初始光子通量时，这种机制才起作用。我们研究了几种机制，这样的初始轴子生产。讨论了超新星中轴子的直接产生、超新星磁场和宿主星系磁场中的光子-轴子振荡。我们发现它可能是初始轴子通量非常小，因此不会对CKT机制造成问题。
2002-07-17 astro-ph 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
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
Z-induced FCNCs and their effects on Neutrino Oscillations
一般来说，在标准模型谱中加入单重态中微子会产生Z诱导的变味中性流。我们研究了这些电流对太阳和超新星中物质诱导的中微子振荡的影响。虽然太阳中微子的影响可以忽略不计，但超新星中微子可能会产生巨大的影响。
1998-03-31 hep-ph
Neutral current induced neutrino oscillations in a supernova
中性流引起的电弱活动（反）中微子到无菌中微子的物质振荡可以解释观测到的中微子运动。与最近提出的基于电子到τ（μ子）中微子振荡的脉冲星诞生速度的解释相反[hep-ph/9606428]，最重的中微子（无论是活性的还是无活性的）必须具有几keV的质量。
1997-01-16 astro-ph hep-ph
Neutrino oscillations in supernovae: angular moments and fast instabilities
最近的理论工作表明，核心坍缩超新星中的中微子辐射可能容易受到远远落后于冲击波的味道不稳定性的影响，增长非常迅速，并有可能深刻地影响超新星动力学和成分。在这里，我们分析的非线性集体振荡，预示着这些不稳定性。我们证明了在$n_{ν_e} - n_{\barν_e}$中作为传播角的函数的零交叉不足以产生不稳定性。我们的分析说明了这一事实，并使我们能够制定补充标准。使用天炉座模拟数据，我们表明，快速集体振荡定性地依赖于如何向前峰的中微子角分布。
2020-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Supernova Neutrinos, LSND and MiniBooNE
本文首先讨论了中微子振荡的唯一约束条件，这种约束条件可以通过测量超新星$\barν_e$的能谱得到。重点是4中微子质量和混合模型能够解释LSND证据的$\barν_μ\to \barν_e$振荡。费米实验室的中微子探测器MiniBooNE观察超新星中微子的潜力，然后解决，并给出了一个一般性的描述的检测器。截至2002年5月，MiniBooNE探测器已全面投入使用。
2002-05-19 hep-ph
Oscillation Effects On Neutrinos From The Early Phase Of a Nearby Supernova
在恒星核心坍缩导致超新星爆发时释放的中微子主要是电子中微子类型，在传播到地球探测器的过程中可能会经历味本征态之间的振荡。虽然在反弹前坍缩阶段发射的中微子数量远小于反弹后阶段发射的中微子数量（在反弹后阶段发射所有类型的中微子），但附近的超新星事件仍然可能在SuperKamiokande（SK）和Sudbury中微子天文台（SNO）的反弹前阶段检测到大量的中微子。通过SNO中的电荷电流和中性电流检测通道对这一阶段的超新星中微子注量进行量热测量，以及在SK中检测到的光谱在无振荡光谱上的相应失真，可以探测关于中微子质量差和混合的信息，这些信息在这里用两味和三味振荡模型来说明。
1998-07-10 astro-ph hep-ph
Effects of neutrino oscillations on nucleosynthesis and neutrino signals for an 18 M supernova model
在本文中，我们探讨了中微子味振荡对超新星核合成和中微子信号的影响。我们的研究是基于详细的信息中微子光谱和它们的时间演化的球对称超新星模型的18 M祖。我们发现集体中微子振荡不仅对中微子能量和角分布的细节敏感，而且对中微子谱和电子密度分布的时间演化也敏感。我们应用中微子振荡的结果研究了超新星核合成和银河系超新星中微子信号的影响。我们表明，在我们的超新星模型，集体中微子振荡提高生产的稀有同位素138 La和180 Ta，但对nu p过程核合成的影响不大。此外，在超新星的C/O和He壳层中发生的绝热MSW味转变可能会影响轻核如7 Li和11B的产生。对于中微子信号，我们计算了中微子事件的超级神冈探测器和一个假设的液氩探测器的速率。我们的研究结果表明，使用的时间配置文件的事件在两个探测器，随着检测到的中微子的光谱信息，推断中微子质量等级的可能性。
2014-12-30 astro-ph.HE hep-ph
Supernova Neutrino Nucleosynthesis of Light Elements with Neutrino Oscillations
通过中微子-核相互作用在超新星中合成轻元素，nu过程受到超新星环境中中微子振荡的影响。在O/C层中存在13-混合共振，这增加了外富He层中的荷电核过程反应速率。与没有中微子振荡的情况相比，对于正常质量体系和绝热13-混合共振，7 Li和11B的产额分别增加了约1.9和1.3倍。在倒置的质量等级和非绝热13-混合共振的情况下，7 Li和11B产率的增加要小得多。因此，对有超新星富集迹象的恒星中7 Li/11B比率的观测可以提供一个独特的中微子振荡测试，并限制它们的参数和质量等级。
2006-06-02 astro-ph hep-ph
Probing supernova physics with neutrino oscillations
我们指出，太阳中微子振荡与大的混合角，证明在目前的太阳中微子数据有很强的影响，通过中微子观测诊断的战略，中微子驱动的超新星（SN）。这样的振荡会引起中微子能谱的显著变形，从而使我们能够获得SN中微子谱的其他无法获得的特征。我们证明了利用质子的带电电流反应，在大质量水切伦科夫探测器中观测来自银河系SN的bar{nu}_{e}，可以确定非电子味中微子的温度和光度。
2002-07-26 astro-ph 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
Supernova neutrino oscillations: A simple analytical approach
分析可观测的超新星中微子振荡效应需要计算沿给定超新星物质密度分布的电子（反）中微子存活概率P_ee。基于交叉概率的双指数形式和绝热性最大破坏的概念，我们提出了一个简单的分析公式。在两味过渡的情况下，处方示出准确地再现，在整个中微子振荡参数空间中，精确的数值计算的结果为通用（现实或幂律）的配置文件。分析方法，然后推广到涵盖三味过渡（直接或逆）质谱层次，并将地球物质的影响。为实际计算提供了简洁的解析表达式，明确地显示了P_ee的对称性。
2001-11-15 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
Neutrino oscillations and supernovae
在1996年的JRO奖学金研究提案（洛斯阿拉莫斯）中，作者提出，中微子振荡可能为超新星爆炸提供一种强大的间接能量传输机制。本增编的主要目的是提出该提案第1节未经编辑的相关案文。然后，我们简要地提醒，（a）早期的建议Mazurek真空中微子振荡及其相关的超新星爆炸，和（b）沃尔芬斯坦的结果抑制的影响，物质效应。我们的结论是，是否中微子振荡在超新星爆炸中发挥重要作用，应取决于是否有壳/区域的空间在恒星坍缩的物质效应发挥不重要的作用。如果在实际的天体物理情况下存在这样的区域，那么超新星爆炸的中微子振荡的最终结果将部分取决于LNSD信号是否得到证实。重要的是，读者要记住，中微子振荡形成了一组味道振荡时钟，这些时钟遭受引力红移，可能高达20%。在任何超新星爆炸的计算中，都必须充分考虑这种效应。
2004-04-02 astro-ph gr-qc 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
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
Neutrino Oscillations: a source of Goldstone fields and consequences for Supernovae
结果表明，真正的南武-戈德斯通（NG）玻色子发展相干场时，物质粒子的相关电荷在宏观尺度上不守恒。NG场的来源是量子数破坏的时间率。如果轻子数在1 TeV以下自发破缺，则中微子振荡过程会产生经典的NG场，这些NG场在超新星中足够强，可以改变中微子味动力学。在最大$ν$通量的周期内，振荡模式可能发生变化。给出了两个例子：1. NG场的反作用提高了$ν_{e}$共振转换的绝热性; 2.即使$ν_{e}$是中微子中最轻的，也可能发生${\barν_{e}} \leftrightarrow {\barν_μ}$振荡。
1999-01-23 hep-ph hep-th
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
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
Flavor Oscillations in Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星是研究中微子物理学许多方面的独特实验室。核心坍缩超新星中原中子星附近的特征是大物质和中微子密度。这个区域的一个显著特征是中微子-中微子相互作用的影响。随后的非线性多中微子系统的性质进行检查，特别强调其集体行为和对称性。中微子的性质和相互作用的r-过程核合成，可能发生在超新星环境的影响进行了讨论。
2012-09-26 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Signatures of Supernova Neutrino Oscillations into Extra Dimensions
我们考虑在核心坍缩超新星物理学的背景下，在额外的维度传播的μ介子和τ中微子与不育费米子场的混合，扩展了在以前的工作中所做的电子中微子的情况下的分析。我们表明，潜在的戏剧性的修改超新星演化的反馈机制，以防止，因此，没有严重的额外维度的参数的界限需要强加。尽管如此，超新星核心的演化是显着修改。我们讨论了延迟爆炸机制的后果和与SN 1987A信号的兼容性。然后，对于nu_{mu,tau}和nu_e与体费米子混合的情况，我们分析了地球上信号的不同特征。
2003-10-08 astro-ph hep-ph
Large lepton mixing and supernova 1987A
我们重新考虑了超新星SN 1987 A的$\barν_e \leftrightarrow \barν_{μ,τ}$中微子振荡对观测到的$\barν_e$信号的影响。使用释放的结合能$\Eb$和平均中微子能量$\Ee$作为拟合参数进行最大似然分析，我们发现，与以前的分析一样，具有大混合角的$\barν_e \leftrightarrow \barν_{μ,τ}$振荡对于$\Ee$的最佳拟合值比小混合角（SMA）振荡低。此外，$\Ee$的推断值在SMA情况下已经低于在模拟中发现的值。这种明显的矛盾被解释为反对太阳中微子问题的大混合振荡解的证据。为了量化的程度，实验数据有利于SMA在大的混合解决方案，我们使用它们的似然比以及Kolmogorov-Smirnov测试。我们发现在SN参数的范围内预测的模拟区域中的LMA-MSW的解决方案是不是只有轻微的不利或有利相比，SMA-MSW的解决方案。因此，我们得出结论，LMA-MSW解决方案与目前对SN物理的理解并不冲突。相比之下，真空振荡和太阳中微子问题的LOW解决方案，可以排除在$4σ$水平的SN参数范围内发现的模拟。只剩下一个$\Ee$、$<E_{\barν_{μ,τ}}>$和$\Eb$值较低的边缘区域，在那里这些振荡解可以与SN 1987 A的中微子信号相协调。
2001-01-25 hep-ph
The Role of Collective Neutrino Flavor Oscillations in Core-Collapse Supernova Shock Revival
我们探讨了由于中微子-中微子相互作用引起的集体中微子味振荡对停滞核塌缩超新星激波后中微子加热的影响。我们进行轴对称（2D）辐射流体动力学核心坍缩超新星模拟，跟踪的第一个400毫秒后核心反弹的演变在11.2太阳质量和15太阳质量的祖星。使用这些二维模拟的输入，我们进行中微子味振荡计算在多能量单角度和多角度单能量近似。我们的研究结果表明，风味转换不会设置，直到接近或以外的失速冲击，提高加热不超过百分之几，在最乐观的情况下。因此，我们得出结论，标准的核心坍缩超新星的反弹前爆炸动力学仍然不受中微子振荡。在高电子密度区域的多角度效应可以进一步抑制集体振荡，加强我们的结论。
2012-02-01 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
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
Effects of spacetime geometry on neutrino oscillation inside a Core-Collapse Supernova
本文研究了核心坍缩超新星内部由时空挠率诱导的四费米子相互作用对中微子振荡的影响，发现该引力耦合在倒置质量等级下能显著改变味动力学，并探讨了通过不同味中微子的相对丰度约束该相互作用的可能性。
2025-06-01 astro-ph.HE hep-ph
Supernova Neutrino Detection in a liquid Argon TPC
液态氩TPC（类ICARUS）有能力通过三个过程探测II型超新星坍缩的中微子爆发：所有中微子物质的电子弹性散射，$ν_e$带电电流吸收在$Ar$上产生激发态$K$和$\barν_e$带电电流吸收在$Ar$上产生激发态$Cl$。在本文中，我们使用了新的计算在无规相位近似（RPA）的吸收过程。首次考虑了反中微子反应的$\barν_e ^{40}Ar$吸收。为了明确起见，我们计算3千吨ICARUS探测器的速率：在不考虑振荡效应的情况下，预计距离10千秒差距的超新星将发生244次事件。中微子速率振荡的影响将在另一篇论文中讨论。我们还讨论了确定超新星方向的能力。
2003-07-17 hep-ph
Probing neutrino oscillations from supernovae shock waves via the IceCube detector
本文分析了激波通过超新星时产生的随时间变化的中微子振荡信号，包括三个活跃中微子的情况和两个额外的惰性中微子的情况。它示出，即使没有味道识别和能量测量，详细的信息的中微子的质量和混合角可以获得与具有优良的时间分辨率的探测器，如冰立方。这样的信号也将提供有关超新星内部冲击波性质的重要信息。
2006-09-27 astro-ph hep-ex hep-ph
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
Phenomenology of Neutrino Oscillations
描述了太阳、大气、超新星和实验室中微子振荡的现象学。评述了物质效应的解析公式。振荡的结果面临着无中微子双β衰变。
2000-04-17 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
Effects of Shock Waves on Neutrino Oscillations in Three Supernova Models
人们已经认识到，激波效应在超新星爆炸过程中的中微子振荡中起着重要作用。近年来，随着对超新星爆炸模拟研究的不断深入，人们对超新星爆炸的密度分布和冲击波有了更深入的了解。研究表明，冲击波的出现不仅随时间变化，而且还受到超新星质量的影响。当超新星的质量恰好在某个范围内（例如，它等于太阳质量的10.8倍）时，超新星中可能会出现反向冲击波，这是除了前向冲击波之外的另一种密度突变。此外，在不同的超新星模型中，还存在着其他一些密度随时间的变化。由于这些复杂的密度分布，我们以前使用的高共振处的交叉概率$P_H$的表达式将不再适用。为了得到更准确合理的结果，我们利用模拟得到的三种不同超新星模型的密度剖面数据，研究了$P_s$（$ν_e\rightarrowν_e$的生存概率）和$P_c$（$ν_x\rightarrowν_e$的转换概率）的变化。结果表明，超新星质量对$P_s$的行为有影响，同时对$P_c$也有影响。利用$P_s$和$P_c$的计算结果，可以估算出$ν_e$在穿过超新星内部物质后所残留的数量。
2014-12-23 astro-ph.HE hep-ph
Searching for spectral oscillations due to photon-axionlike particle conversion using the Fermi-LAT observations of bright supernova remnants
类轴子粒子（Axionlike-particles，ALP）是一种很有前途的暗物质候选粒子，它可能对$γ$射线谱产生不同于经典弱相互作用大质量粒子的可探测效应。在这项工作中，我们寻找这样的振荡效应，在超新星遗迹的光谱所造成的光子ALP转换，使用费米大面积望远镜的数据。三个明亮的超新星遗迹，IC 443，W 44和W51 C，被分析。光子-ALP振荡的包含产生了对IC 443的$γ$射线光谱的改进的拟合，这给出了有利于这种光谱振荡的$4.2σ$的统计显著性。然而，ALP的最佳拟合参数（$m_{a}=6.6\,{\rm neV}$，$g_{aγ}=13.4 \times 10^{-11}\,{\rm GeV}^{-1}$）与CAST实验设定的上限（$g_{aγ}< 6.6 \times 10^{-11}\,{\rm GeV}^{-1}$）存在张力。很难用通量测量的系统不确定性来解释结果。我们推测，IC 443的光谱中显示的“不规则性”可能是由于来自残骸不同部分的发射的叠加。
2018-03-09 astro-ph.HE hep-ph
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
Untangling supernova-neutrino oscillations with beta-beam data
最近，我们提出低能β束中微子在超新星中微子相互作用的研究中是非常有用的。在本文中，我们研究使用这样的实验分析超新星中微子信号。由于超新星中微子是振荡的，因此很有可能地球上的超新星中微子的光谱与这些中微子最初发射时的能量分布不同。我们证明了所提出的方法解开多个中微子光谱的有效性。这是任何模型的基本特征，旨在获得有关超新星机制的信息，探测原中子星物理，并了解超新星核合成，如中微子过程和r-过程。我们还考虑了不同的实验方法，包括在多个光束能量和检测器配置的测量的功效。
2008-04-02 astro-ph hep-ph nucl-th
Neutrino Oscillations in Core-Collapse Supernovae and Neutron Star Mergers
本文综述了在核心坍缩超新星和中子星并合模拟中纳入中微子集体味振荡非线性效应的研究进展，并评估了其对爆炸动力学、多信使信号及核合成的影响与未来方向。
2025-08-28 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Neutrino Mixing from r-process Nucleosynthesis in Supernovae
本文指出，当中微子质量平方差在$10^{-4} - 10^{-1} eV^2$范围内时，在II型超新星的中微子球与弱冻结半径之间会发生真空中微子振荡。要求这种振荡与超新星的r-过程核合成一致，可以将$ν_e$与$ν_μ$（或$ν_τ$）的混合限制为$10^{-4} eV^2$。我们首先做了一个两味研究，发现富中子条件$Y_e < 0.5$是满足所有的混合角值。然而，如果我们采取的标准$Y_e < 0.45$为一个成功的r-过程，并假设$ν_μ- ν_e$振荡是有效的，那么这种模式作为一个可能的解决方案，大气中微子异常被排除根据最近的CHOOZ的结果。此外，由于我们可以探测低于CHOOZ的质量范围，因此CHOOZ数据在99% C. L.下允许的范围较窄。也被排除了接下来，我们做一个三代分析保持$Δm_{12}^2 \sim 10^{-5} eV^2$或$10^{-11} eV^2$（太阳中微子范围）和$Δm_{13}^2 \approx Δm_{23}^2 \sim 10^{-4} - 10^{-1} eV^2$（大气中微子范围）和使用条件$Y_e < 0.45$给出的混合参数的界限，并比较我们的结果与CHOOZ界限。我们还计算了由这种振荡获得的激波再加热的增加。
1998-06-26 hep-ph
