Axial symmetry breaking in self-induced flavor conversion of supernova neutrino fluxes
中微子-中微子折射导致稠密中微子流中的自诱导味道转换。我们首次将中微子传播的方位角作为一个显式变量,并发现了一个新的通用多方位角(MAA)不稳定性,对于简单的光谱,发生在正常的中微子质量层次。物质抑制这种不稳定性的超新星需要更大的密度比传统的双峰的情况。新的不稳定性表明,集体风味振荡方程的解不需要继承的初始或边界条件的对称性。这种范式的变化需要重新考虑这一领域的许多成果。
2014-11-17 astro-ph.SR hep-ph
Multi-azimuthal-angle instability for different supernova neutrino fluxes
最近发现,去除超新星中微子中微子相互作用的“多角效应”中的轴对称性,除了双峰和多天顶角(MZA)不稳定性引起的味转换外,一种新的多方位角(MAA)不稳定性也会引起味转换。我们调查的MAA不稳定性的依赖于原始SN中微子通量,进行稳定性分析的线性化中微子运动方程。我们比较这些结果与数值演化的SN中微子非线性方程组,在一个局部的解决方案,沿着一个特定的视线,假设下,横向变化的全球解决方案是小的。我们还假设,自诱导转换不抑制大物质效应。我们发现,光谱交叉(能量F_{ν_e} = F_{ν_x},和F_{\barν_e} = F_{\barν_x})的模式是至关重要的,在确定MAA的影响,风味演变的影响。对于ν_e超过\bar ν_e的中微子谱,MAA不稳定性将触发正常质量等级中新的味转换。在我们简化的风味演化方案中,这些将导致光谱交换和分裂,类似于双峰不稳定性在倒置层次中产生的情况。相反,在存在具有中等风味等级的光谱的情况下,具有多个交叉能量,MZA效应将在风味转化的开始中产生相当大的延迟,抑制MAA不稳定性的增长。在这种情况下,在两个质量层次的振荡光谱的分裂功能是由唯一的双峰和MZA效应引起的。
2014-07-22 astro-ph.GA hep-ph
Supernova neutrino fluxes in HALO-1kT, Super-Kamiokande, and JUNO
当下一个星系核心坍缩超新星发生时,我们必须准备好获得尽可能多的信息。虽然现在和未来的许多探测器都有很好的设备来探测$\overlineν_{\mathrm{e}}$和$ν_x$中微子,但探测$ν_{\mathrm{e}}$是最大的挑战。我们评估的影响,1千吨铅基探测器,如HALO-1 kT,可以约束电子中微子时间积分通量。该研究涉及单独使用的探测器以及与大型$\overlineν_{\mathrm{e}}$敏感探测器(如Super-Kamiokande和JUNO)结合使用的探测器。我们发现,HALO-1 kT单独是不能强烈约束的发射参数。然而,当与其他检测器组合时,如果没有实现其他$ν_{\mathrm{e}}$敏感信道,则正交信息可能有助于提高$ν_{\mathrm{e}}$总发射能量和平均能量精度,直到大约$50\%$。讨论重建的$\overlineν_{\mathrm{e}}$和$ν_x$物种,以及总发射能量,也提出。
2021-06-30 hep-ph
Supernova neutrinos: difference of nu_mu - nu_tau fluxes and conversion effects
超新星中微子味转换的形式主义被推广到包括在恒星中产生的μ子和τ中微子的通量的可能差异。在这种情况下,辐射引起的物质中的nu_mu和nu_tau势的差异变得重要。nu_mu和nu_tau通量的差异可以表现在地球物质对所观测到的nu_e(antinu_e)信号的影响中,如果:(i)中微子质量等级是正常的(倒置的);(ii)太阳中微子问题的解在LMA区域;(iii)混合U_{e3}相对较大:|U_{e3}|>10^{-3}。我们发现,当nu_mu - nu_tau(antinu_mu - antinu_tau)平均能量和/或积分亮度的差异小于20%时,在E > 50 MeV处观测到的nu_e(antinu_e)能谱与等通量情况下的相对偏差可达20 - 30%(10 - 15%)。如果对nu_e(antinu_e)能谱敏感的大型探测器能够得到,那么将来就有可能探测到它。对这种效应的研究将使人们能够测试超新星模型对nu_mu,nu_tau,antinu_mu,antinu_tau通量的预测,从而对极端条件下物质的性质提供重要的见解。在利用超新星中微子观测数据重建中微子质量谱和混合矩阵时,应考虑到这一点。我们指出,即使nu_mu和nu_tau通量不相等,轻子CP破坏效应也不能在超新星中微子实验中得到研究。
2002-05-07 astro-ph hep-ph
Neutrino Fluxes from a Core-Collapse Supernova in a Model with Three Sterile Neutrinos
本文用数值方法计算了一颗超新星的引力坍缩特征及其质子中子核形成过程中产生的活动中微子和惰性中微子的通量。在不同的输入参数和初始条件下,计算了不同中子化程度的核物质中活动中微子和不育中微子的相对产额。在超致密核物质中,中子化共振度下产生的无菌中微子的比例显著增加已被证实。不育中微子对坍缩动力学和坍缩过程中产生的中微子总通量的贡献相对较小。无菌中微子的总光度比电子中微子的光度低得多,但它们的光谱在高能量下要硬得多。
2017-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR 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
Possible CP-Violation effects in core-collapse Supernovae
我们研究了当中微子存在于致密物质中时的CP破坏效应,例如在核心坍缩超新星中形成的原中子星之外。利用基于标准模型的一般参数,我们证实了在树水平上,在核塌缩超新星中的电子中微子和反中微子通量不存在CP破坏效应。另一方面,即使在树的水平上,μ子和τ中微子也可以获得显着的效果。我们表明,CP违反的影响,可以存在于超新星电子(反)中微子通量以及,如果μ子和τ中微子在中微子层有不同的流量。这种差异可能是由于标准模型之外的物理现象造成的,例如味道变化相互作用的存在。
2008-04-09 astro-ph hep-ph
Supernova Neutrinos and the LSND Evidence for Neutrino Oscillations
对超新星爆发的$\barν_e$能谱的观测可以提供对中微子振荡的约束。我们推导出了各种3-和4-中微子混合方案和质量等级的超新星反中微子绝热振荡公式,这些公式与$\barν_μ\to \barν_e$振荡的LSND证据一致。最后,我们探讨了这些模型和超新星SN 1987 A $\barν_e$的LSND由神冈-2和IMB-3探测器观察到的约束。
2002-05-14 hep-ph
Neutrinos and core-collapse supernovae
讨论了核心坍缩超新星中中微子味转换的最新进展,重点讨论了中微子-中微子相互作用的影响。后者已被证明会产生新的现象,大大改变中微子通量和超新星观测。特别是,我们之间的链接的频谱分裂和磁共振现象。此外,最近的研究表明,超新星中微子流存在轻子CP破坏效应。我们总结了这些发现。
2011-08-31 astro-ph.SR hep-ph
An approximate solution for solar and supernova neutrino oscillation in matter
利用拉普拉斯变换,我们得到了描述任意密度物质中中微子振荡几率的近似解。当物质势V满足$V< Δm^2/2E$和$\int VL<1$时,我们证明了这种近似解是有效的,其中$L$是中微子振荡的长度。因此,该公式对太阳或超新星中微子在地球物质效应下的传播是有用的。
2005-06-03 hep-ph
Global oscillation analysis of solar neutrino data with helioseismically constrained fluxes
使用准确的日震数据计算的太阳地震模型预测,与标准太阳模型(SSM)相比,$^{8}{B}$中微子通量较低。然而,预测的中微子通量和测量的中微子通量之间仍然存在差异,似乎有必要引用中微子振荡来解释测量结果。在这项工作中,我们进行了一个全球性的,统一的振荡分析的最新的太阳中微子数据(包括SNO带电电流率的结果)使用的地震模型通量的理论预测。确定了$ν_e-ν_{\mathrm active}$和$ν_e -ν_{\mathrm sterile}$两种情况下中微子振荡参数和$χ^2_{\mathrm min}$的最佳拟合值,并给出了$ν_e-ν_{\mathrm active}$跃迁在$Δm^2 - \tan^2 θ$平面上的允许参数区域.结果进行了比较,使用最新的SSM Bahcall和他的合作者。
2001-09-13 astro-ph hep-ph
Where we are on $θ_{13}$: addendum to "Global neutrino data and recent reactor fluxes: status of three-flavour oscillation parameters"
在arXiv:1103.0734的附录中,我们考虑了T2 K和MINOS实验中长基线$ν_μ\toν_e$搜索的最新结果,并研究了它们对混合角$θ_{13}$和轻子狄拉克CP相位$δ$的影响。通过结合的$2.5σ$指示的$θ_{13}$的非零值来自T2 K数据与全球中微子振荡数据,我们得到的$θ_{13} > 0$的意义约$3σ$与最佳拟合点$\sin^2θ_{13} = 0.013(0.016)$正常(倒置)中微子质量排序。这些结果在一定程度上取决于有关反应堆中微子数据分析的假设。
2011-08-04 hep-ph
Supernova Neutrino Oscillations
本文以$\barν_e$的观测为中心,讨论了中微子振荡对超新星物理的一些可能影响,并结合三中微子混合方案对SN 1987 A的观测数据进行了分析。
2000-12-14 hep-ph
Resonant neutrino oscillations and shock revival in type-II supernovae
研究了物质增强的中微子振荡在延迟中微子加热恢复II型超新星失速激波中的作用。中微子加热的程度估计允许的可能性完全的味道转换自洽与核平衡的变化。每个核子的平均内能显著增加,表明可能发生强烈爆炸。
1995-02-03 hep-ph
Supernova Neutrino Oscillations
观测来自银河系超新星(SN)的高统计中微子信号将允许人们测试标准的延迟爆炸场景,并可能允许人们区分正常和反转的中微子质量排序,由于SN包络中的味道振荡的影响。人们甚至可以在中微子光谱的详细时间演化中观察到SN冲击波传播的特征。要清楚地识别水切伦科夫探测器中的味道振荡效应,可能需要进行兆吨级的实验。
2005-01-07 hep-ph
Supernova neutrino oscillations: what do we understand?
我们总结了我们目前对核心坍缩超新星内部中微子味转换的理解,阐明了“集体效应”在确定味转换概率中所起的重要作用。潜在的可观测的$ν_e$和$\barν_e$光谱可以帮助我们识别中微子混合的情况下,区分主通量模型,并了解更多关于超新星爆炸。
2009-12-21 hep-ph
Non-adiabatic oscillations of supernova neutrinos
讨论了任意混合角$θ$物质中2味中微子振荡的能级交叉几率、局域绝热性条件和整体绝热性条件。比较了超新星中微子生存概率的不同近似。结合观测到的SN1987A中微子信号和最新的太阳中微子数据,包括最近的SNO CC测量的可能性分析的结果。
2001-11-20 hep-ph
How Well Do We (and Will We) Know Solar Neutrino Fluxes and Oscillation Parameters?
假设中微子振荡发生,pp电子中微子通量的不确定性至少为2倍,${\rm ^8B}$通量的不确定性为5倍,而${\rm ^7Be}$通量的不确定性为45倍。未来的太阳中微子实验(SuperKamiokande,SNO,BOREXINO,ICARUS,HELLAZ和HERON)的预期结果的计算被用来说明这些实验将在多大程度上限制允许的中微子混合参数的范围。我们提出了一个改进的配方的"光度约束“,并表明,在95\%的置信限,这一约束建立了最好的可用的限制在太阳内部的pp中微子的创建率,并提供了最好的上限的${\rm ^7Be}$中微子通量。
1995-12-20 hep-ph
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
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
Multiple Spectral Splits of Supernova Neutrinos
超新星中微子的集体振荡在某些能量区间内将电子中微子和反中微子的光谱与另一种味道的光谱交换,这些能量区间由尖锐的光谱分裂所限定。这种现象比以前认识到的要普遍得多:人们通常会在中微子和反中微子通道中发现一个或多个交换和伴随的分裂,无论是反向中微子质量等级还是正常中微子质量等级。根据不稳定性条件,交换会在光谱交叉点(电子中微子或反中微子通量等于另一种味道的能量,以及所有通量消失的无穷大E)周围发展,交换的宽度由光谱和通量决定。多角度退相干的洗出在整个光谱中变化,并且分裂可以作为尖锐的光谱特征而存在。
2009-07-29 astro-ph.SR 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
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
Oscillation effects on high-energy neutrino fluxes from astrophysical hidden sources
高能中微子可望在各种天体物理源和光学厚的暗源中产生。我们探讨了物质诱导振荡对后一类三种不同口味的中微子通量的影响。我们使用的比例电子和τ诱导阵雨μ子轨道,在即将到来的中微子望远镜,作为我们的分析中观察到的主要。这个比值取决于中微子能量、源的密度分布和振荡参数。在很大程度上未知的通量归一化从我们的计算中消失,只影响统计数据。对于目前的知识的振荡参数,我们发现,物质引起的影响是不可忽略的,从它的真空值的比率的增强发生在中微子望远镜是最敏感的能量范围。量化这种效应将有助于了解源的天体物理学以及振荡参数。如果中微子望远镜大多数时候探测到的是扩散中微子,而没有确定它们的来源,那么测量到的通量比与真空期望值的任何偏差都将最自然地用大量的隐藏源来解释,而物质诱导的中微子振荡效应对这些隐藏源很重要。
2007-02-26 astro-ph 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
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
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
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
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
Global neutrino data and recent reactor fluxes: status of three-flavour oscillation parameters
我们提出了一个全球性的中微子振荡数据分析的三味框架内的结果。我们包括MINOS长基线实验的最新结果(包括电子中微子外观以及反中微子数据),更新所有相关的太阳(SK II+III),大气(SK I+II+III)和反应堆(KamLAND)数据。此外,我们包括最近重新计算的反中微子通量从核反应堆。这些结果对于反应堆实验的分析,特别是对于混合角$θ_{13}$的状态具有重要的意义。在我们推荐的默认分析中,我们从全局拟合中发现,非零$θ_{13}$的提示仍然很弱,对于两种中微子质量等级方案都是1.8 $σ$。然而,我们详细讨论了这些结果的依赖性的假设有关的反应堆中微子分析。
2011-03-28 astro-ph.SR hep-ex 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
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
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
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
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
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
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
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
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
Physics potentials of pp and pep solar neutrino fluxes
pp和pep助熔剂的实验测定具有很大的潜力。我们简要地回顾的原因,使这样的测量特权测试中微子的属性。我们讨论了这些通量的预测给出了四个很好的解决方案的太阳中微子问题:小角度和大角度的MSW和公正,所以振荡到活跃的中微子,和小角度MSW振荡到不育中微子。此外,我们检查计划的Hellaz探测器的影响,它应该分别测量的nu_e和nu_mu通量的pp能量窗口和信号的pep中微子,区分不同的解决方案,并确定太阳中心温度。
1996-02-09 astro-ph 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 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
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
Learning more about what can be concluded from the observation of neutrinos from a galactic supernova
我们调查什么人可以希望了解的参数,描述的银河系超新星爆炸所发射的中微子通量使用的观测兆吨级的水切伦科夫探测器。我们计算允许的区域,可以通过拟合这些参数,以模拟观察事件,这样的检测器。所有四个可用的检测通道(逆β衰变、氧上的电荷和中性电流以及电子上的弹性散射)都包括在拟合中,并且我们使用十维参数空间。九个参数描述了初始中微子通量,被称为超新星参数。此外,我们还考虑了中微子在超新星外层的物质效应对中微子的依赖性,即对中微子与超新星的混合角$θ_{13}$的依赖性。如果我们不做任何额外的假设,这些参数,我们表明,人们可以希望确定$θ_{13}$相当不错,而除了参数描述的$\barν_e$流量,大多数超新星参数是相当困难的约束,即使四个检测通道可以完全分离。
2008-02-21 hep-ph
Exploring the Fate of Stellar Core Collapse with Supernova Relic Neutrinos
大质量恒星的核塌缩导致不同物理因素的不同命运,从而产生不同的中微子谱。我们把超新星遗迹中微子作为研究恒星坍缩命运的探针。基于不同的核状态方程,我们给出了星核坍缩后三种合成态的SRN通量和事件率谱:典型质量的中子星、更高质量的中子星或形成黑洞的失败超新星。然后,可能的SRN焊剂形成为三种组分的混合物。我们还显示了预期的灵敏度在下一代水基切伦科夫探测器,SK-Gd和超神冈,作为约束的混合分数。该研究为利用SRN测量数据提取天体物理约束提供了一个实例。
2022-09-26 astro-ph.HE hep-ph
Spin light of electron in dense neutrino fluxes
研究了电子在稠密中微子流中的运动。得到了在这种外部环境下电子能量和波函数的狄拉克方程的精确解。在此基础上,我们预测存在的电磁辐射,可以发射的电子在密集的中微子通量。我们称这种现象为“稠密中微子流中的电子自旋光”($SLe_ν$)。研究了$SLe_ν$的主要性能。我们认为,$SLe_ν$在密集的中微子通量应具有重要的后果,在天体物理学和超新星的过程中,特别是。
2014-05-18 hep-ph