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
Neutrino Emission as Diagnostics of Core-Collapse Supernovae
随着银河系核心坍缩超新星的无数探测事件，当前和未来的中微子探测器将能够采样详细的，随时间变化的中微子通量和光谱。这为从中微子信号的各个阶段推断超新星物理学提供了巨大的可能性，从中子化爆发到吸积和早期爆炸阶段再到冷却阶段。该信号将约束年轻的原中子星的质量、半径等体参数的时间演化以及前身星的结构，探测超新星核心的多维现象，并约束早期爆炸阶段的动力学。除了进一步的天体物理学意义，超新星中微子也可能进一步阐明超核密度物质的性质和粒子物理学中的未决问题。
2019-04-24 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Shock Revival in Core-collapse Supernovae Assisted by Heavy Axion-like Particles
类轴子粒子（Axion-like particles，ALP）是一类假想的赝标量粒子，它们与普通物质的相互作用很弱。核心坍缩超新星的热等离子体是探索包括ALP在内的标准模型之外的物理学的可能实验室。一旦产生，一些ALP可以被超新星物质吸收并影响能量转移。在这项研究中，我们计算了核心坍缩超新星的ALP发射和超新星动力学的反反应一致。结果表明，当ALP与光子的耦合强度达到g_{ag} ~10^{-9} GeV^{-1}，ALP质量为40-400 MeV时，失速的反弹激波可以复活.大多数模型导致比平均观测到的超新星更高能量的爆炸。虽然这可以用于对这些ALP施加约束，但需要进一步研究跨多个祖细胞的长期模拟，以施加稳健的限制。
2022-02-22 astro-ph.HE 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
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
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
Type Ia supernovae from dark matter core collapse
暗物质（DM）在白矮星中足以加热局部区域，将引发失控的聚变，点燃Ia型超新星（SN）。在一篇配套论文中，这种不稳定性被用来约束DM比$10^{16}$ GeV重，通过一个或两个单独的DM粒子与恒星介质的剧烈相互作用点燃SN。在这里，我们研究超新星的点火的形成和自我引力坍缩的DM核心含有许多DM粒子。对于非湮灭DM，这样的核心坍缩可能导致一个迷你黑洞，可以通过发射霍金辐射点燃SN，或者可能作为吸积的副产品。对于湮灭DM，核心崩溃导致增加的湮灭率，并可以通过大量的快速湮灭点燃SN。这些过程扩展了先前导出的DM的限制，低至$10^{5}$ GeV的质量。
2019-05-01 astro-ph.HE 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
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
Charged-Current Muonic Reactions in Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星模拟的稳步发展需要更精确地描述高温致密物质中的中微子过程。在这项工作中，我们研究了超新星物质中（反）μ子的荷电弱过程的速率。在相对论平均场水平下，考虑到强子流中的全运动学项、弱磁项和赝标项以及与$q^2$相关的核子形状因子，我们得到了CC中微子-核子反应速率的结果.除了μ子半轻子过程，我们也考虑纯轻子过程。特别是，我们发现，逆μ子衰变可以占主导地位的低能量$ν_μ$和$\barν_e$密度$\gtrsim 10^{13}~\rm{g~ cm^{-3}}$的不透明度。
2020-07-31 astro-ph.HE 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
The Diffuse Supernova Neutrino Background in the Standard and Double Collapse Models
扩散超新星中微子背景（DSNB）是一个强大的未来的工具，以限制核心塌缩爆炸机制，而无需观察附近的事件，相应的信号已经计算了各种塌缩模型。对于超新星（SN）1987 A，探测到了一个特殊的双中微子爆发，但在DSNB背景下从未研究过双坍缩模型。在这里，我们填补了这一空白，并比较了未来各种探测器中标准塌陷（SC）和双塌陷（DC）模型中预期的DSNB信号，包括Hyper-Kamiokande，JUNO，DUNE和大型Baksan中微子望远镜（LBNT）。我们计算的扩散中微子和反中微子的DC模型的光谱，并确定登记的事件作为一个函数的能量检测到的粒子，考虑到检测器参数的速率。对于每个检测器，我们估计相应的不确定性和背景，并比较SC和DC模型的预期信号。我们的结论是，DUNE和LBNT数据的组合将具有最高的灵敏度来区分SC和DC模型。
2022-03-17 astro-ph.HE 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
On the rate of core collapse supernovae in the Milky Way
几个大型中微子望远镜，在世界各地的不同地点运作，作为他们的主要目标是第一次检测中微子发射的引力坍缩在银河系。这些观测计划的成功取决于银河系超新星核心坍缩的速率，$R$。在这项工作中，标准的统计技术被用来结合几个独立的结果。它们的一致性进行了讨论，并确定了最关键的输入数据。对$R$的推断进一步测试和完善，包括直接信息的发生率引力坍缩事件在银河系和本星系群，从中微子望远镜和电磁调查。对误差进行保守处理，得到一个组合速率$R=1.63 \pm 0.46$（100年）$^{-1}$ ;核心坍缩超新星事件之间的对应时间是$T=61_{-14}^{+24}$ ~yr。强调了更新恒星出生率方法分析的重要性。
2020-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Core-Collapse Supernova Explosion Mechanism
核心坍缩超新星的爆发机制是恒星天体物理学中一个长期存在的问题。我们简要地概述了解决方案的主要竞争者，并回顾了最近的努力，通过多维模拟核心坍缩超新星爆炸模型。我们讨论了几个建议，解决问题的失踪或延迟中微子驱动的爆炸在三维超新星模型，包括-除其他外-在对流燃烧壳的微观物理和大种子扰动的变化。重点是中微子驱动的机制，我们总结了目前的努力，预测超新星爆炸和残留物的第一性原理模型的基础上，更多的唯象方法。
2017-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Core-collapse supernovae and supernova neutrinos
Monash University（莫纳什大学）
本文概述了核坍缩超新星的现代理论，重点讨论了中微子和多维流体动力学在驱动爆炸中的作用，以及核物理和中微子相互作用率的关键影响。
2026-05-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutrinos from a core collapse supernova
银河系超新星的中微子爆发可以帮助确定中微子质量等级和$θ_{13}$，并提供有关超新星天体物理学的重要信息。在这里，我们回顾我们目前的理解中微子爆发，这些中微子的味道转换，和模型独立的各种中微子混合方案的签名。
2007-12-28 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
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
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
Supernova Neutrino Detection
一颗核心坍缩的超新星将产生一个巨大的中微子爆发，其能量范围在几十兆电子伏。对附近核心坍缩中微子爆发的味道、时间和能量结构的测量将为许多物理学和天体物理学问题提供答案。从过去的宇宙超新星中遗留下来的中微子也是可以观测到的，它们的探测将提高对核心坍缩率和平均中微子发射的认识。本文介绍了核坍缩中微子探测的实验技术，以及当前和未来探测器的灵敏度。
2012-05-27 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
The equation of state and composition of hot, dense matter in core-collapse supernovae
状态方程和物质的组成计算典型的条件下，在核心坍缩超新星的预塌缩和早期坍缩阶段。的组合物的核统计平衡的假设下进行评估，当该物质被认为是一个“几乎”的理想气体，由于核的热激发的修正，自由核子简并，库仑和表面能修正。对这些修正的说明使我们能够得到密度略低于核物质密度的成分。通过与Shen等人发展的状态方程的比较，我们考察了最近大多数超新星状态方程所用的一个代表核的近似。我们发现，广泛分布在核图表的组成是不同的，取决于质量公式，而消耗量是相当接近的沈的状态方程。
2009-04-24 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Flavor Evolution of the Neutronization Neutrino Burst from an O-Ne-Mg Core-Collapse Supernova
本文给出了一颗O-Ne-Mg核塌缩超新星中子化爆发的3-中微子味演化模拟结果。我们发现，非线性中微子自耦合工程师的一个单一的光谱功能的逐步转换的倒中微子质量等级的情况下，在正常的质量等级的情况下，两个这样的功能对应的真空中微子质量平方差与太阳和大气中微子振荡的叠加。这些中微子的光谱特征提供了一个独特的潜在的探测条件下的超新星环境，并可能使我们能够区分O-Ne-Mg和Fe核心塌缩超新星。
2008-01-18 astro-ph 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
TeV neutrinos from core collapse supernovae and hypernovae
一小部分Ib/c型的核心坍缩超新星与伽马射线暴有关，这被认为会产生高度相对论性的喷流。最近，有人假设，更大比例的核心坍缩超新星产生较慢的喷流，这可能有助于超新星包层的破坏和喷射，并解释异常高能的超新星。我们探索TeV中微子签名预期从这样的较慢的喷气机，并计算预期的检测率与即将到来的千兆顿切伦科夫实验。我们的结论是，个别喷射SNe可能是从附近的星系检测。
2005-02-18 astro-ph 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
Constraints on Light Dark Matter From Core-Collapse Supernovae
我们表明，光（$\simeq$ 1 - 30兆电子伏）暗物质粒子可以发挥重要的作用，在核心坍缩超新星，如果他们有相对较大的湮灭和散射截面，中微子相比。我们发现，如果这样的粒子比$\simeq$ 10 MeV轻，并再现观测到的暗物质遗迹密度，超新星将在更长的时间尺度上冷却，并将发射比标准情况下能量小得多的中微子，这与观测结果不符。然而，在中微子-暗物质散射截面保持相对较小的某些情况下，这种约束是可以避免的。
2006-02-18 astro-ph hep-ph
Neutrinos in Stochastic Media: From Sun to Core-Collapse Supernovae
本文综述了中微子在随机介质中的传播及其对太阳和核塌缩超新星的影响。结果表明，最近的结果从萨德伯里中微子天文台和SuperKamiokande结合的最佳全球拟合值为$δm^2= 5\times 10^{-5}$ eV $^2$和$\tan^2 θ= 0.3$排除太阳电子密度波动的百分之几或更大。有人认为，太阳中微子实验可能能够在不久的将来排除更小的波动。
2001-09-18 hep-ph
Core-collapse Supernova Constraint on the Origin of Sterile Neutrino Dark Matter via Neutrino Self-interactions
新的中微子自相互作用可以为无菌中微子暗物质（S $ν$ DM）的残余丰度开辟可行的参数空间。在这项工作中，我们使用核心坍缩超新星来约束遗迹目标，这与S $ν$ DM主要产生时的早期宇宙时代具有相同的基本过程和相似的环境。我们提出了一个详细的计算上的超新星冷却速率的大规模标量介导的中微子自相互作用的影响，包括推导的热势存在的非零化学势从等离子体物种。我们的研究结果表明，超新星冷却的论点可以涵盖中微子自相互作用参数空间，补充地球和宇宙学探测。
2022-07-28 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
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
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
