Supernova neutrino halo and the suppression of self-induced flavor conversion
从超新星(SN)核心流出的中微子偶尔会在包层中散射,产生一个小的“中微子晕”,其角度分布比直接来自核心的主通量要宽得多。Cherry等人(2012)最近指出,在吸积阶段,晕实际上在超过100公里的距离上主导中微子-中微子折射。然而,多角度物质效应(如果角度分布更宽,则会增加)似乎仍然抑制了在吸积阶段期间的自诱导风味转换。
2012-06-20 astro-ph.SR 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
Conversions of propagation eigenstates of supernova neutrinos by atomic electrons
由于原子电子的存在,恒星和地球中的电子数密度是不均匀的。原子尺度上的大的不均匀性倾向于形成在各自的恒星层的顶部,和O的1s电子局部产生弱电位高于高MSW共振。然后,超新星中微子经历了大量的非绝热跃迁。这种不均匀的电子势产生所有三个传播本征态的有限振幅,并且波包有效地分离。然后,三种口味之间的光谱差异显着减少传播后。
2021-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
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
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
Fast Pairwise Conversion of Supernova Neutrinos: A Dispersion-Relation Approach
通过前向散射的集体对转换$ν_e\barν_e\leftrightarrow ν_{x}\barν_{x}$,其中$x=μ$或$τ$,可能是超新星中微子输运的通用。根据中微子携带的电子轻子数的局部角强度,转换速率是“快”的,即,其为$\sqrt{2}G_{\rm{F}}(n_{ν_e}{-}\,n_{\barν_e})\ggΔm^2_{\rm atm}/2E$级。我们提出了一种新的方法来理解这些现象:一个色散关系的频率和波数$(Ω,\bf{K})$的平均场的$ν_eν_x$味相干的扰动。失控的解决方案出现在“分散间隙”,即,在不存在传播平面波的$Ω$和/或$\bf{K}$的“禁止”间隔中。我们强调,实际的解决方案还取决于初始和/或边界条件,需要进一步研究。
2017-01-11 astro-ph.SR 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 Neutrinos: flavour conversion mechanisms and new physics scenarios
本文综述了核坍缩超新星中微子的集体味振荡与共振转换机制,并探讨了利用超新星中微子探测实验室无法触及的新粒子物理特性的前沿进展。
2024-05-30 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Self-induced flavor conversion of supernova neutrinos on small scales
超新星中微子的自诱导味转换是中微子-中微子色散的一个普遍特征。味空间中相应的逃逸模式可以自发地打破中微子通量的原始对称性,特别是可以自发地产生小尺度的功能,如最近的示意图研究所示。然而,不可避免的“多角度物质效应”将这些小尺度的不稳定性转移到物质和中微子密度的区域,这些区域在从SN出来的路上不会遇到。在最大尺度上均匀的传统模式最容易出现不稳定性,因此为自诱导风味转换的出现提供了最灵敏的测试。作为一个副产品,我们澄清了膨胀中微子气体的时间演化和静态SN中微子通量的径向演化之间的关系。我们的结果取决于几个简化的假设,特别是平稳的解决方案,没有一个“向后”中微子通量所造成的剩余散射,和全球球形对称的排放。
2016-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Non-standard neutrino self-interactions in a supernova and fast flavor conversions
我们研究了从核塌缩超新星中流出的中微子的非标准自相互作用(NSSI)效应。我们表明,与NSSI,标准的线性稳定性分析产生线性以及指数增长的解决方案。对于一个两箱的频谱,我们分析表明,风味保存NSSI导致双极集体振荡的抑制。在相交四束模型中,我们证明了即使中微子束和反中微子束之间的夹角是钝角,味道违反NSSI也会导致快速振荡,这在标准模型中是不允许的。这导致了新的可能性快速振荡的双束系统与相反的中微子反中微子通量,即使在没有任何空间不均匀性。最后,我们解决了在四梁模型数值的完全非线性运动方程,并探讨了快速和缓慢的味道转换在长时间的行为,在存在NSSI的相互作用。
2018-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
No collective neutrino flavor conversions during the supernova accretion phase
在反弹后的吸积阶段,从核心坍缩超新星(SNe)发出的大中微子通量具有不同的味道层次,提供了最好的机会来检测中微子味道振荡的影响。我们执行一个专门的研究SN中微子的味道在吸积阶段的演变,使用最近的中微子辐射流体动力学模拟的结果。与仅存在中微子-中微子相互作用时的预期相反,我们发现与致密普通物质相关的多角度效应抑制了集体振荡。这与大质量铁核祖先的核塌缩SNe的吸积阶段的高物质密度有关。物质抑制意味着中微子振荡将在中微子输运区之外开始,因此对中微子加热和爆炸动力学的影响可以忽略不计。此外,在混合角$θ_{13}$不是很小的情况下,基于通常的SN地幔中的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应和地球物质效应,可能探测到来自吸积阶段的下一个银河SN中微子信号,可以揭示中微子质量等级。
2011-10-03 astro-ph.SR hep-ph
Sterile neutrino oscillations in core-collapse supernovae
我们已经进行了核心坍缩超新星模拟,允许电子中微子(或其反粒子)与右手无菌中微子之间的振荡。我们已经考虑了一系列的混合角和不育中微子的质量,包括那些符合不育中微子作为暗物质的候选者。我们研究这种振荡是否会影响超新星的核心反弹和冲击再加热。我们确定的最佳范围的混合角和质量,可以大大提高超新星爆炸有效地传输电子反中微子从核心后面的冲击,他们提供额外的加热,导致更大的爆炸动能。我们表明,这种效应可以导致恒星爆炸,否则就会崩溃。我们发现,一个有趣的周期性的中微子光度的发展,由于一个周期的中微子密度的耗尽转换为无菌中微子关闭转换,然后由一个补充的中微子密度作为中微子运输通过核心。
2014-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Role of Matter Inhomogeneity on Fast Flavor Conversion of Supernova Neutrinos
Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及物理学研究所);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung(德国重离子研究中心)
该研究探讨空间变化物质势对超新星中微子快速味转换的影响,确定其临界变化率,发现物质不均匀性可稳定系统,为改进超新星模型提供了分析方法。
2026-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Conversion of Internal Gravity Waves into Magnetic Waves
天文地震学通过研究恒星表面的振荡模式来探测恒星内部。虽然类太阳振荡器的脉动光谱已经被很好地理解,但开普勒观测到的红巨星中有相当一部分表现出异常低振幅的偶极振荡模式。Fuller等人(2015年)认为,这种效应是由将偶极内部重力波(IGW)散射成更高的多极IGW或磁波的强核心磁场产生的。在本文中,我们研究了IGWs与磁场的相互作用来验证这一机制。我们考虑两个背景恒星结构:一个具有均匀的磁场,另一个具有水平和垂直变化的磁场。我们推导出波传播问题的解析解,并通过数值模拟进行验证。在这两种情况下,我们发现从IGWs到磁波的IGWs传播到一个超过临界磁场强度的区域时,完美的转换。向下传播的IGW不能反射到向上传播的IGW中,因为它们的垂直波数从不接近零。相反,它们被转换成向上传播的慢(Alfvenic)波,我们表明它们可能会消散,因为它们传播回弱磁化区域。因此,强的内部磁场可以在红巨星中产生偶极模抑制,而重力模将可能完全不存在于充分磁化的恒星的脉动谱中。
2016-12-26 astro-ph.SR physics.flu-dyn
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
The physics of the optical light curve in supernovae
我们提出了一个新的公式,该公式模拟了超新星(SN)的衰减率,由不同波段的光变曲线给出。物理基础是将动能通量转化为辐射。该模型的两个主要组成部分是一个幂律依赖的半径-时间关系和密度随着距离中心点的增加而减少。新公式适用于SN 1993 J、SN 2005 cf、SN 1999 ac和SN 2001 el的不同波段。
2014-03-18 astro-ph.HE astro-ph.SR