Neutrinos from Supernovae as a Trigger for Gravitational Wave Search
利用一个改进的分析的电子反中微子信号的爆炸的星系核坍缩超新星,我们表明,它是可能的,以确定在约10毫秒的时间内的反弹,这是强烈相关的时间的引力信号的最大振幅。这允许精确地识别引力波爆发时间。
2009-03-06 hep-ph
Sterile neutrino signals from supernovae
我们研究了活动中微子和惰性中微子混合对超新星电子中微子通量($F_e$)和反中微子通量($F_{\bar e}$)与其他中微子和反中微子味总通量($F_a$)之比的影响。我们假设标准模型中最重的中微子$ν_3$与一个无菌中微子混合,产生一对具有小质量间隙的质量本征态。使用密度矩阵形式主义,我们解决了数值的中微子状态的演化在超新星的信封,并确定作为一个功能的活动,无菌混合角和实验允许的范围内的标准活动的混合角$θ_{13}$的流量比$F_e/F_a$和$F_{\bar{e}}/F_a$。
2007-11-22 hep-ph
Probing the Sterile Neutrino Dipole Portal with SN1987A and Low-Energy Supernovae
本研究通过SN1987A和低光度IIP型超新星观测,利用积分光度法改进冷却界限,并约束惰性中微子偶极子耦合强度至$10^{-11}$ GeV$^{-1}$,发现质子Primakoff上散射主导低质量惰性中微子产生。
2024-02-02 hep-ph
High Energy Neutrino Telescopes Detect Supernovae
我们模拟了高能中微子望远镜对超新星产生的低能中微子流的响应。这种探测器的标称阈值在GeV能量范围内。然而,在几秒钟的时间内,大通量MeV中微子的通过将被探测到,因为在所有单独的光学模块中,单个计数率都超过了。正在建造的探测器由大约200个模块组成,将能够探测到5 $σ$级或以上的银河系超新星。然而,假信号的比率对于望远镜来说太大了,无法作为中微子手表。这样的能力需要具有大约3倍数量的光学模块的检测器,因此在下一代检测器的容易达到范围内。
1993-07-09 hep-ph
Neutrino flavour conversion and supernovae
我们总结了最近的发展,我们的理解在核心坍缩超新星的中微子味转换和讨论开放的问题。
2012-09-30 astro-ph.SR hep-ph
Supernovae, Landau Levels, and Pulsar Kicks
利用改进的URCA过程,我们导出了中微子球在原中子星表面附近时原中子星的能量不对称性。由于强磁场的存在,反中微子产生的电子处于朗道能级,这导致了中微子动量的不对称性和脉冲星反冲。我们的主要预测是,大脉冲星踢开始于约10秒,并持续约10秒,与相应的中微子在磁场的方向相关。
2006-12-18 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
Comprehensive constraints on heavy sterile neutrinos from core-collapse supernovae
本研究改进了超新星冷却论证下的活性-惰性中微子混合约束计算,纳入中性流、带电流相互作用等新通道,扩展俘获态约束,研究重惰性中微子衰变影响,并明确其与宇宙学、实验室搜索的互补性。
2024-03-10 hep-ph
Neutrinos in Extra Dimensions and Supernovae
具有额外空间维度的模型自然地提供了在其中传播的费米子的存在。在4D中,这些中微子被看作是一个由可能与标准模型中微子混合的无菌中微子组成的无限塔。我们认为这种混合的影响,在核心坍缩超新星物理学的背景下。我们表明,潜在的戏剧性的修改超新星演化(通常认为设置非常强大的边界上的额外维度的参数)是防止反馈机制,因此,需要施加更弱的边界。尽管如此,超新星核心的演化是显着修改。我们讨论了与SN 1987a信号的兼容性,并分析了地球上中微子信号的独特特征。
2003-05-19 hep-ph
Supernovae neutrino detection via coherent scattering off silicon nuclei
低能中微子是超新星爆炸的清洁信使,可能对恒星演化过程有独特的见解。我们估计预期的事件数考虑相干弹性散射的硅核中微子,会发生在电荷耦合器件(CCD)探测器。如果我们假设10公斤的硅和1千秒差距的超新星,在大约18秒的窗口上积分的预期事件数是$\sim$ 4。对于类似于红超巨星参宿四的距离,预期事件的数量增加到$\sim$ 30 - 120,这取决于超新星模型。我们认为硅探测器对超新星中微子有效,并且可能区分某些目标质量和距离的模型。
2020-12-21 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 scattering off spin-polarized particles in supernovae
我们计算中微子和反中微子散射的电子和核子在超新星使用一个详细的蒙特卡罗输运代码,结合现实的状态方程。我们的目标是确定是否在中子星核心的粒子,局部磁场自旋对齐,可以引起不对称中微子发射通过标准宇称破缺弱力。我们的结论是,电子散射在一个非常高的磁场确实给一个净不对称,但核子散射,如果存在,消除不对称。
1999-03-11 astro-ph hep-ph
Neutrino flavour transformation in supernovae
近年来,人们对中微子穿越超新星时发生的味振荡的理解取得了迅速进展。以前的范式已经让位,现在很清楚,我们将从未来的银河系超新星中接收到的中微子信号将使我们能够窥视这些非凡的宇宙事件,并探测这些难以捉摸的粒子的一些基本性质。在这篇评论中,我们的目标是提取的动态密度分布和集体味振荡的出现,由于中微子自相互作用的影响,重点已取得的进展。
2009-04-06 astro-ph.HE hep-ph
Chiral transport of neutrinos in supernovae
核心坍缩超新星的传统中微子输运理论忽略了中微子的一个关键特性:左手性。中微子的手征性改变了宏观尺度下的流体力学行为,导致拓扑输运现象。我们认为这种输运现象在核心坍缩超新星的演化过程中起着重要的作用,特别是导致了从小尺度到大尺度的逆能量级联的趋势,这可能与超新星爆炸的起源有关。
2016-11-18 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Relic neutrino background from cosmological supernovae
超新星遗迹中微子(SRN)的当前和未来观测,即,来自过去核心坍缩超新星爆炸的宇宙学中微子背景,可能为我们提供有关天体物理学,宇宙学和粒子物理学各个领域的有用信息。本文综述了近年来SRN的理论和观测研究进展,特别关注其可探测性以及对宇宙恒星形成历史和中微子物理的意义。
2004-10-19 astro-ph hep-ph
Nonstandard Neutrino Interactions in Supernovae
中微子与物质的非标准相互作用(NSI)可以显着改变超新星中的中微子味演化,并有可能影响爆炸动力学,核合成和中微子信号。在本文中,我们探索,无论是数值和分析,景观的中微子味转换效应在超新星由于NSI,并发现一个新的,迄今为止看不见的转换过程可以发生。这些新的转变可以发生与NSI强度远低于目前的实验限制。在NSI参数空间的一个宽范围内,我们观察到超新星中微子的对称和标准物质-中微子共振,这是一种以前只在紧凑物体合并方案中看到的转换效应;在另一个参数空间区域,我们发现NSI可以在只有中微子振荡物理的标准情况下不会出现的方案中诱导中微子集体效应;在第三个区域,NSI可以导致高密度Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein共振的消失。使用各种分析工具,我们能够定量描述的数值结果,使我们能够分区的NSI参数根据观察到的转换过程。我们的研究结果表明,超新星中微子的非标准相互作用提供了一个灵敏的探针超越标准模型物理补充目前和未来的地面实验。
2016-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Supernovae as laboratories for neutrino properties
本论文的目的是在两种不同的情况下分析中微子现象学的各个方面。一方面,我们致力于加速器和反应堆地面实验中的非标准中微子相互作用(NSI)的研究。另一方面,我们讨论了超新星(SN)中微子的传播,考虑到最近的发展表明中微子背景的重要性,可能在他们的演变。这种长期被忽视的效应,在试图理解来自未来星系SN的中微子信号时可能具有重要意义。我们的SN中微子分析在没有和存在的NSI。
2009-12-08 astro-ph.SR hep-ph
Detecting supernovae neutrino with Earth matter effect
研究了超新星中微子振荡中的地球物质效应。我们发现,探测地球物质效应给出了超新星中微子谱的独立测量,即超新星中微子谱的味道差异。研究了末级电子或正电子的能量分辨率和角分辨率对探测地球物质效应信号的影响。我们发现,在分析中改变能量箱的宽度可以改变地球物质效应的信号强度和统计起伏。合理选择能量仓既能抑制统计起伏,又能使信号强度相对于统计起伏有较好的反映。因此,优选具有良好能量分辨率和良好角分辨率的中微子探测器,使得在分析超新星中微子事件时有更大的自由度来改变能量仓和优化地球物质效应的信号。
2017-01-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
High energy neutrinos from a slow jet model of core collapse supernovae
最近有人假设,核心坍缩超新星是由温和的相对论性喷流引发的,这些爆炸的射电性质的观测。喷流的结合,类似于伽马射线暴喷流,只是速度更慢,可以使粒子产生冲击加速,从而从超新星中释放出高能和非热中微子。在即将到来的千米级切伦科夫探测器中探测这些高能中微子可能是探测这些天体物理现象的唯一直接方法,因为电磁辐射是热的,包含的信息很少。本文评述了一个简单的慢喷流模型对超新星爆发前恒星内部高能中微子信号的计算。本文还对这些中微子在水或冰探测器中的探测前景作了简要的评述。邻近星系中的喷流核塌缩超新星可能提供最强的点源高能中微子信号。
2005-09-23 astro-ph hep-ph
Core-collapse supernovae stymie secret neutrino interactions
超新星核心中中微子之间超越标准模型的相互作用-- { \it秘密相互作用} --可能会阻止激波的复活,阻止超新星爆炸。此外,如果前往地球的超新星中微子与遗迹中微子发生秘密相互作用,到达地球的中微子爆发可能会在能量上向下散射,低于检测阈值。我们通过超新星中微子探测秘密的中微子相互作用,并将我们的发现应用于超新星SN 1987 A。我们把最严格的边界上的味道普遍的秘密相互作用发生通过一个新的调解人与质量之间的10兆电子伏和1 GeV。
2021-04-25 astro-ph.HE hep-ph
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
Time-delayed neutrino emission from supernovae as a probe of dark matter-neutrino interactions
本文提出利用银河系超新星MeV中微子的时间延迟回波信号,探测亚MeV暗物质与中微子之间的隐藏相互作用,从而覆盖直接探测实验未触及的参数空间。
2023-04-05 astro-ph.HE hep-ph
Supernovae Time Profiles as a Probe of New Physics at Neutrino Telescopes
本研究利用中微子望远镜的亚秒级时间分辨率,结合ASTERIA和SNEWPY公开工具模拟探测器响应与中微子通量,证明其可探测超新星发射的新型弱耦合态,还给出两种超出标准模型场景的结果并开发了通用测试工具。
2025-06-12 hep-ex hep-ph
TeV Neutrinos and GeV Photons from Shock Breakout in Supernovae
我们表明,作为一个II型超新星冲击波爆发出它的祖星,它成为碰撞,并可能加速质子的能量>10 TeV。这些质子的非弹性核碰撞产生了TeV中微子和10 GeV光子的约1小时长的闪光,大约在冷却的中子星的热(10 MeV)中微子爆发后10小时。红超巨星中的银河系超新星将产生约10^{-4} erg/cm^2 s的光子和中微子通量。一个平方公里的中微子探测器将探测到约100个μ子,从而可以限制超新星模型和中微子性质。
2001-02-19 astro-ph hep-ph
Resonant Conversion of Massless Neutrinos in Supernovae
长期以来,人们注意到,在某些情况下,{ \sl无质量}中微子可以{ \sl混合}在轻子带电流中。传统的真空中的中微子振荡搜索对这种混合不敏感。我们讨论了超新星稠密介质中共振无质量中微子转换的影响。特别是,我们将展示如何检测到的$\barν_e$能谱从SN 1987 a和超新星$r$ -过程核合成可用于提供非常严格的约束混合{ \sl无质量}中微子。
1996-05-14 astro-ph hep-ph
Neutrino Intensity Interferometry: Measuring Proto-neutron Star Radii During Core-Collapse Supernovae
强度干涉测量法是一种用于测量源的大小的技术,其范围从重离子碰撞中形成的夸克-胶子等离子体到恒星的半径。我们研究使用相同的技术来测量原中子星(PNS)半径与中微子信号接收的核心坍缩超新星。使用一个完整的波包分析,包括中微子质量的第一次,我们得出的标准的效果可以预期提供所需的信号,并发现中微子从下一个银河系超新星应该包含可提取的PNS半径信息。
2017-11-01 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse neutrino flux from failed supernovae
我研究的电子反中微子扩散通量从恒星崩溃与直接黑洞形成(失败的超新星)。这个通量比成功的超新星更有活力,因此它可能对实际探测阈值以上的总扩散通量有很大贡献。总通量可能比以前认为的要高得多,接近SuperKamiokande的灵敏度。对于更保守的参数值,从失败的超新星通量占主导地位的反中微子能量超过30-45兆电子伏,有可能给一个可观察到的光谱失真兆吨探测器。
2009-07-23 astro-ph.SR hep-ph
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
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
Extragalactic star-forming galaxies with hypernovae and supernovae as high-energy neutrino and gamma-ray sources: the case of the 10 TeV neutrino data
根据最新的IceCube数据,我们讨论了从超新星和超新星进入宇宙的宇宙射线能量输入的含义,以及它们在宿主星系和星系团或星系群中的传播。在这些环境中的磁约束可能会导致有效的$pp$碰撞,导致扩散中微子光谱从PeV延伸到10 TeV的能量,光谱和通量水平与IceCube最近报道的兼容。如果10 TeV的中微子扩散背景主要来自于这样的CR库,那么相应的扩散γ射线背景应该与最近的\textit{Fermi}数据相一致。在这种情况下,来自超新星的CR能量输入应该占主导地位,这意味着如果超新星能量预算是超新星能量预算的两倍,那么星暴假设就不成立。因此,在不久的将来,这种强有力的情况可能得到支持或排除。
2015-04-24 astro-ph.HE hep-ph
Resonance production of keV sterile neutrinos in core-collapse supernovae and lepton number diffusion
我们研究如何假设的粒子-不育中微子-可以通过$\barν_μ$和$\bar ν_τ$的共振转换在爆炸的超新星内部产生。我们处理的新颖之处在于适当考虑轻子数扩散。我们计算了无菌中微子的产率,发现即使考虑到反反应,无菌中微子可以进行相当大的一部分爆炸的总能量相比,活性中微子。然而,生产对内部超新星区域的温度呈指数敏感,这使得具有挑战性的预测变得强大。为了了解这种产生是否会影响超新星的演化并因此受到限制,需要进行详细的模拟,包括无菌中微子的影响。
2022-12-02 astro-ph.CO 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
Aspects of Neutrino Production in Supernovae
我讨论中微子生产超新星(SNe)和检测的银河系核心崩溃事件和弥漫的银河系外MeV中微子背景预期从恒星形成的综合历史。特别是,我考虑哪些过程可能会影响我们对两者的期望。我专注于“快速”旋转,定义为导致毫秒初始中子星旋转周期。自转影响中微子的光度、平均能量、开尔文-亥姆霍兹冷却期的持续时间、中微子种类之间的光度比和平均能量比;它可以强烈抑制反电子中微子、μ中微子、反μ中微子、τ中微子和反τ中微子相对于电子中微子的通量。因此,根据宇宙时间中SN祖细胞快速旋转的流行程度,这可能会影响对MeV中微子背景和核合成富集历史的预测。我强调MeV中微子背景和示踪剂的恒星形成率密度在高红移在其他中微子和光子波段之间的连接。
2006-08-10 astro-ph hep-ph
Core-Collapse Supernovae, Neutrinos, and Gravitational Waves
核心坍缩超新星是最具能量的宇宙灾难之一。它们是巨大的中微子发射体,很可能是引力波的强星系源。对下一颗银河系或近河外核心坍缩超新星的中微子和引力波的观测将产生大量关于爆炸机制的信息,也会产生关于祖星的结构和角动量的信息,以及基础物理学方面的信息,如高密度和低熵下核物质的状态方程。在这篇对2012年中微子会议论文集的贡献中,我们总结了核心坍缩超新星的理论理解和建模方面的最新进展。在这方面,我们的重点是多维过程中涉及的爆炸机制,如中微子驱动的对流和常设吸积激波不稳定性。作为一个例子,如何超新星中微子可以用来探测基础物理,我们讨论了如何在探测器中观察到的电子反中微子通量的上升时间可以用来探测中微子质量层次。最后,我们列出了核心坍缩超新星的中微子和引力波特征的各个方面,并讨论了下一个星系核心坍缩超新星的中微子和引力波数据的联合分析的力量。
2012-12-18 astro-ph.HE hep-ph
Charge-conjugation violating neutrino interactions in supernovae
在标准模型中,众所周知的电荷共轭破坏相互作用增加了中微子-核子的截面,而减少了反中微子-核子的截面。这通过中微子能量$k$相对于核子质量$M$的“反冲”修正影响了核心坍缩超新星中的中微子输运。质子中子星内部中微子输运的所有$k/M$修正都是由玻尔兹曼方程的角积分计算的。我们发现这些修正显着改变了高温下的中微子流。这就产生了一个大的质子中子星的mu和tau数,并且可以改变中子与质子的比例。此外,中微子平均自由程的相对大小也发生了变化。在高温下,电子反中微子的平均自由程比μ或τ中微子的平均自由程长{ \it}。
1999-08-19 astro-ph hep-ph nucl-th
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
Core-collapse supernovae and neutrino properties
我们强调在超新星中微子领域的发展。我们讨论了未来的观测的重要性,通过运行和即将进行的实验,从下一个超新星的中微子信号,以及弥漫的超新星中微子背景。
2022-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Detection of Neutrinos from Supernovae in Nearby Galaxies
虽然现有的探测器可以看到银河系超新星爆发的许多中微子,但超新星的发生率只有每世纪几个。作为替代方案,我们建议从10 Mpc以内的星系中探测到每颗超新星~ 1个中微子,其中自2002年以来至少有9颗核心坍缩超新星。随着未来的1吨级探测器,这可能是一个更快的方法来测量超新星中微子光谱,这是必不可少的校准数值模型和预测红移扩散光谱从遥远的超新星。对于高能中微子和引力波,它还允许比单独的光学数据精确10^4倍的触发时间。
2005-08-29 astro-ph hep-ph nucl-th
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
Production of keV Sterile Neutrinos in Supernovae: New Constraints and Gamma Ray Observables
我们研究了超新星中不育中微子的产生,特别关注keV-MeV质量范围,如果不育中微子要解释宇宙中的暗物质,这是最有趣的范围。专注于最简单的情况下,不育中微子只与μ子或τ中微子混合,我们认为,生产千电子伏-兆电子伏不育中微子可以强烈增强的米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦(MSW)共振,使大量的流量预计将出现从超新星,即使真空之间的混合角活跃和不育中微子是微小的。使用能量学的论点,这产生了限制的不育中微子参数空间,达到了混合角的顺序为$\sin^2 2θ\lesssim 10^{-14}$和高达一个数量级强于X射线观测。虽然超新星极限比X射线极限遭受更大的系统不确定性,但它们也适用于早期宇宙中没有大量产生无菌中微子的情况。我们还计算了$\mathcal{O}(\text{MeV})$光子的通量,预计从超新星产生的无菌中微子的衰变,但发现它是超出了目前的观测范围,即使是附近的超新星。
2019-03-03 astro-ph.HE 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
The neutrino-neutrino interaction effects in supernovae: the point of view from the 'matter' basis
本文研究了含有非对角复项的任意势场中物质中中微子振荡的哈密顿量。我们推导出的“物质基础”的哈密顿量可以从口味的基础哈密顿量及其衍生物,为任意数量的中微子口味。我们使我们的表达式明确的两个中微子味的情况下,并将我们的结果的情况下,哈密顿量包括耦合到物质和中微子,它描述了中微子在核心坍缩超新星的传播。我们表明,中微子味的演变取决于混合矩阵的衍生物,不仅涉及的物质混合角的衍生物,但也相位。特别是,我们指出的重要作用的相位导数,出现由于中微子-中微子相互作用,并显示它如何能够导致物质基础哈密顿量的对角元素之间的振荡简并。我们的研究结果还表明,该同步制度的结束是由于相位导数的快速增加,并确定的条件,以满足双极振荡的发病涉及的非对角中微子中微子相互作用的贡献和真空项。
2011-08-26 astro-ph.SR hep-ph
Analysis of Collective Neutrino Flavor Transformation in Supernovae
我们研究了最初由纯单能$ν_e$和$\barν_e$组成的稠密气体的味演化。利用绝热不变量和这种系统的特殊对称性,我们可以计算中微子数密度缓慢减小的情况下中微子气体的味演化。这些计算结果提供了新的见解,最近的大规模数值模拟的结果在超新星的中微子味转换。例如,我们的计算揭示了我们称之为“集体进动模式”的存在。我们的分析表明,中微子的相交轨迹受到破坏性的量子干涉,但可以在这种模式。这种模式可以导致所有轨道上最终能量依赖的中微子生存概率的急剧转变,这是数值模拟中看到的一个特征。此外,这种转变是定性不同的正常和倒置的中微子质量等级。利用这种差异,未来银河系超新星的中微子信号可能被用来确定实际的中微子质量等级。
2007-03-29 astro-ph hep-ph
High Energy Neutrinos from Gamma-Ray Bursts with Precursor Supernovae
在伽玛射线暴之前,超新星遗迹壳层中的质子-质子和光-介子相互作用产生的高能中微子信号为伽马射线暴的前体超新星或超新星模型提供了一个测试。超新星遗迹壳层中的质子,以及从超新星爆炸或来自快速旋转中子星遗迹的脉冲星风中捕获的光子,为逃离伽马射线暴内部冲击的质子提供了充足的目标,以相互作用并产生高能中微子。我们计算了预期的中微子通量,这些通量可以通过当前和未来的实验检测到。
2003-06-23 astro-ph hep-ph
Impact of sterile neutrino dark matter on core-collapse supernovae
我们总结了无菌中微子暗物质对核心坍缩超新星爆炸的影响。我们探讨了可能发生在核心坍缩超新星中的电子中微子或混合$μ-τ$中微子与右手无菌中微子之间的各种振荡。特别是,我们认为不育中微子质量和混合角是一致的不育中微子暗物质候选人,最近的X射线通量测量。我们发现,观测到的3.5 keV的X射线过剩的解释,由于衰变7 keV的无菌中微子,包括100\%的暗物质将几乎没有可观察到的超新星爆炸的影响。然而,在更现实的情况下,由于存在其他无菌中微子口味,WIMP等,衰变的无菌中微子仅占总暗物质密度的一小部分,允许较大的混合角。在这种情况下,7 keV的无菌中微子可能对核心坍缩超新星产生重大影响。我们还考虑了$μ-τ$中微子和惰性中微子的混合。然而,我们发现,这种混合并没有显着改变爆炸,并没有可观察到的影响,在早期的中微子光度。
2016-08-02 astro-ph.HE hep-ph
Testing heavy neutral leptons produced in the supernovae explosions with future neutrino detectors
在爆炸的最初几秒钟,超新星的核心可以产生大量被称为重中性轻子(HNL)的假设粒子。然后这些粒子衰变,产生次级高能中微子,可以被中微子探测器探测到。在本文中,我确定了一个区域的HNL参数空间,可以使用这种方法进行测试,假设超新星爆炸的距离从0.2到10千秒差距。HNL的质量范围为$m_N \sim 160-700$ MeV,寿命为$τ_N \gtrsim 0.02$秒,可以使用Hyper-Kamiokande中微子探测器探测。该区域的参数空间是补充现有的界限从原始核合成和未来SHiP实验的预期灵敏度,从而覆盖了我们目前的知识差距HNL的质量$m_N \simeq 400$兆电子伏。
2023-01-17 astro-ph.HE hep-ph
The neutrino spectral split in core-collapse supernovae: a magnetic resonance phenomenon
由于中微子层附近的中微子密度较大,以及中微子-中微子相互作用的重要性,在核塌缩超新星中会发生多种中微子味转换现象。到目前为止,已经确定了三种不同的机制,通常称为同步,双极振荡和光谱分裂。使用极化矢量的形式主义,在两种口味,我们专注于光谱分裂现象,我们第一次表明,中微子光谱分裂的物理机制是一种磁共振现象。特别是,我们表明,进动频率满足磁共振条件。我们的数值计算表明,中微子的能量和共振发生在超新星的位置吻合以及中微子的能量在光谱交换发生。相应的绝热性参数在共振位置处呈现尖峰。
2011-08-26 astro-ph.SR 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
Pulsar Kicks from Active-Sterile Neutrino Transformation in Supernovae
对射电双星的观测表明,它们的速度很大,可能超过1000 km/s。在这项工作中,一个积极的无菌中微子转换机制,以提供这些大脉冲星踢的功效进行了研究。一个相空间为基础的方法是通过在质子中子星的MSW类共振,以改善估计的脉冲星踢,可以在这样的事件中产生的幅度,按照活动中微子的不育中微子的转换。其结果是,这种机制可以产生大的脉冲星反冲,而不会使恒星过冷。
2011-06-17 astro-ph.HE hep-ph
Mu-tau neutrino refraction and collective three-flavor transformations in supernovae
本文研究了超新星核心中微子球上方稠密中微子区的三味集体中微子变换。我们发现,两个味道转换驱动的大气质量差和13混合角捕获的全部效果,如果忽略μ介子和τ中微子折射率之间的二阶差。包括这个“μ-τ物质项”后,在密度约为3 x 10^7 g cm^-3时产生共振,这通常会导致电子中微子和反中微子的总体存活概率发生显著变化。这种效应令人惊讶地对最大23-混合的偏差敏感,对于每个八分圆是不同的。
2008-03-03 astro-ph hep-ph
Neutrino flavour as a test of the explosion mechanism of core-collapse supernovae
我们研究了中微子-质子弹性散射与逆β衰变事件计数的比值,该比值可以在JUNO这样的闪烁探测器中测量,作为识别星系核坍缩超新星爆炸机制的关键观测值。如果超新星不是由核心提供动力,由中微子引起的热核爆炸,那么一个长期的吸积占主导地位的中微子光度的预测。使用1D数值模拟,我们表明,不同的中微子爆发的味道组成可以在朱诺测试具有很高的意义,克服理论上的不确定性的祖星配置文件和状态方程。
2018-11-27 astro-ph.HE 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
Neutrinos from Choked Jets Accompanied by Type-II Supernovae
冰立方中微子的起源仍然是一个悬而未决的问题。弥散伽马射线观测的上限表明,中微子源要么远离伽马射线观测,要么隐藏在伽马射线观测之外。中微子有可能是在大质量恒星的核心坍缩中形成的喷流中产生的,而这些喷流没有爆发出来,即所谓的窒息喷流。我们研究了红超巨星氢包层中的中微子。快速的光介子冷却软化了中微子光谱,使得在单组分情况下难以解释IceCube观测到的PeV中微子,但双组分模型可以解释光谱。此外,我们预测,一个新诞生的喷气驱动的II型超新星可能会被观察到与中微子爆发检测冰立方。
2018-03-20 astro-ph.HE hep-ph
Bulk neutrinos and core collapse supernovae
我们在超新星物理学的背景下讨论中微子与体费米子混合的现象学。从通常的能量损失参数的参数空间的约束,可以放宽四个数量级,由于反馈机制,发生在一个广泛的区域的参数空间。这种机制也通过与中微子扩散的非平凡相互作用影响质子中子星的演化。与SN 1987 A信号的一致性进行了讨论,以及对去质子化,冷却,中微子通量的组成和延迟爆炸的情况下的影响。
2003-03-07 astro-ph hep-ph