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
Fast flavor conversions in supernovae: the rise of mu-tau neutrinos
核心坍缩超新星中的中微子可以经历快速的味道转换,可能对爆炸机制和核合成产生影响。我们进行了第一次非线性模拟的快速转换中存在的三个中微子的味道。最近的超新星模拟与μ介子的生产要求这样的分析,因为他们放松了标准的$ν_{μ,τ}=\barν_{μ,τ}$(两味)假设。我们的结果表明,μ介子和τ轻子数角分布的意义,连同传统的电子轻子数的。事实上,我们的三种口味的结果可能与两种口味的结果非常不同。这些结果加强了进一步研究超新星模拟数据中快速转换发生的必要性,包括mu和tau中微子的简并破缺。
2020-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Temporal Instability Enables Neutrino Flavor Conversions Deep Inside Supernovae
我们表明,自相互作用的中微子气体可以自发地获得非平稳的脉动成分在其风味的内容,与频率,可以完全取消的“多角度”的折射效应的致密物质。这可以使均匀和不均匀的味道转换不稳定性即使在大中微子和物质密度下也存在,如果演化是严格稳定的,系统将是稳定的。通过这种新的机制,大的味道转换,特别是接近超新星核心的地方,是可能的。这可能会对爆炸动力学、核合成以及超新星的中微子观测产生重要影响。
2016-01-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
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
New Supernova Constraints on active-sterile neutrino conversions
我们考虑了在随机磁场畴存在下超新星中的活性-无菌中微子转换。对于足够大的磁场,介质的磁化可以提高活性中微子到惰性中微子的转化率。忽略中微子过渡磁矩,我们表明,KeV中微子质量平方差这些限制可能会克服那些将适用于各向同性的情况下。
1994-04-19 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
Effect of random magnetic field on active-sterile neutrino conversion in the supernova core
本文研究了中微子在超新星介质中磁化电子等离子体产生的轴向势中传播时的活泼-惰性中微子转换。研究了随机磁场$B_{rms}$对中微子平均转换几率的影响。考虑到超新星核内中微子平均转换几率的正定性,得到了不同随机磁场强度对$Δm^2$和$\sin^2 2θ$的约束.我们的计算表明,$B_{rms}\le 0.63\times 10^{14}$高斯是优选的,因此不能排除小的$Δm^2$值。
1998-06-20 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
Active Sterile Neutrino Conversions in a Supernova with Random Magnetic Fields
{足够大的随机磁场可能会以重要的方式影响中微子的转换率,即使在中微子的跃迁磁矩为零的情况下。我们考虑了它们在超新星中从活跃到无菌的\neu转换的情况下的影响,并表明对于KeV中微子质量,这些限制可以克服零磁场情况下导出的限制。
1994-10-26 hep-ph
Stability of three neutrino flavor conversion in supernovae
中微子-中微子相互作用可以导致核心坍缩超新星的密集部分的集体味道转换。导致集体转换的不稳定性不断增加,在两个中微子物种的限制下进行了深入的研究,并在完美的球形超新星的情况下发生颠倒的质量排序。我们研究两个简单的模型碰撞和相交的中微子束和显示,三个中微子物种的不稳定性也存在正常的质量排序,即使在一个完全对称的系统。而不稳定性倒置的质量排序是与$Δm_{31}^2$,新的不稳定性,我们发现正常的质量排序是与$Δm_{21}^2$。因此,这些新的不稳定性的增长率为正常秩序是较小的数量级相比,研究的情况下,倒序的速率。
2019-06-24 astro-ph.HE 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
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 $ν$ flavour conversions in DUNE: the slow, the fast and the standard
INFN Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部);INFN Sezione di Roma Tre(意大利国家核物理研究所罗马第三大学分部)
研究DUNE对超新星中微子味转换三种不同机制的灵敏度,评估其提取通量参数和区分转换场景的能力。
2026-08-18 hep-ph
Using Bayesian Inference to Distinguish Neutrino Flavor Conversion Scenarios via a Prospective Supernova Neutrino Signal
本文利用贝叶斯推断方法,基于未来超新星中微子信号,研究区分MSW、快速味转换、谱交换等多种中微子味转换场景的可行性,并证明在吸积阶段事件数超过数百时具有较好的区分概率。
2024-01-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Spin Flavor Spectral Splits of Supernova Neutrino Flavor Conversions
采用双味单角近似,数值推导了在非平凡中微子磁矩和强磁场存在下超新星中微子味的演化。研究了集体中微子振荡的新性质,并给出了独特的味谱和自旋-味谱分裂模式。最后讨论了中微子磁矩对超新星中微子能谱的影响。
2021-05-17 astro-ph.HE hep-ph
Analysis of matter suppression in collective neutrino oscillations during the supernova accretion phase
核心坍缩超新星(SNe)中自感中微子味转换的一般描述是基于中微子密度nnu对净电子密度ne的优势。然而,在反弹后的吸积阶段,当SN中的致密物质堆积在中微子层上方时,这个条件并不满足。正如最近指出的那样,在各向异性SN环境中的主导物质项将使在不同轨道上行进的中微子的味道演化退相,从而挑战稠密中微子气体中集体行为的发生。利用最近对核坍缩SN爆炸的长期模拟结果,基于球对称的三味Boltzmann中微子输运,我们发现在吸积阶段,味转换的完全物质抑制(当n_e >> n_nu)和物质诱导退相干(当n_e \gtrsim n_nu)两种情况都实现了。在高密度下的物质抑制防止了中微子振荡对中微子加热的任何可能的影响,从而防止了对爆炸动力学的影响。此外,它改变了在吸积阶段地球物质对SN中微子信号影响的解释,使得在轻子混合角θ_{13}(即\sin^2 θ_{13} \gtrsim 10^{-3})不太小的情况下,中微子质量等级区分成为可能。
2011-07-06 astro-ph.SR hep-ph
Supernova fast flavor conversions in 1+1D : Influence of mu-tau neutrinos
在稠密的超新星环境中,中微子可以经历快速的味转换,这取决于大的中微子-中微子相互作用强度。最近的研究表明,当从通常使用的三种中微子方法转向更一般的六种中微子方法时,它们的存在和结果都会受到影响。在这里,我们建立在以前的工作上进行这一主题,并进行了数值模拟的味道演变的空间和时间,假设六个中微子物种。我们发现,在我们以前的工作中提出的结果仍然是定性相同的,即使在空间和时间的风味演变。这强调了在研究快速风味转化时,需要超越三个物种的简单近似。
2022-10-27 hep-ph
Active-Sterile Neutrino Conversion: Consequences for the r-Process and Supernova Neutrino Detection
我们研究了在晚时间后核心反弹超新星环境中的活动无菌中微子转换。通过考虑反馈对Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein(MSW)转换势的影响,我们得到了一个大范围的中微子混合参数,这些参数为r过程提供了有利的环境。我们在即将上线的当前一代中微子探测器中观察这种效应的特征。我们还研究了中微子-中微子前向散射诱导势对MSW转换的影响。
2002-05-02 astro-ph hep-ph nucl-th
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
Three-generation study of neutrino spin-flavor conversion in supernova and implication for neutrino magnetic moment
研究了中微子磁矩与超新星磁场相互作用引起的超新星中微子的共振自旋-味道(RSF)转换。从包含所有三味中微子和反中微子的公式出发,我们给出了一个新的交叉图,它不仅包含了普通的MSW共振,而且还包含了磁感应RSF效应。由图可以看出,在超新星中发生了四次转换,两次是由RSF效应引起的,两次是由纯MSW引起的。我们还数值计算中微子转换超新星物质,从最近的实验结果和一个现实的超新星祖先模型推断中微子混合参数。结果表明,直到铁芯弹跳后0.5秒,当$μ_ν\agt 10^{-12} μ_B (B_0 / 5 \times 10^{9} \mathrm G)^{-1}$,其中$B_0$是铁芯表面的磁场的强度时,RF诱导的$\barν_e \leftrightarrow ν_τ$转变有效地发生(绝热共振)。利用计算的转换几率,我们还计算了SuperKamiokande探测器和Sudbury中微子天文台的能谱随$μ_νB_0$的变化,发现能谱变形可能提供有关超新星中中微子磁矩和磁场强度的有用信息.
2002-11-05 astro-ph hep-ph
Neutrino Flavor Conversion Shapes the Rate of Failed Core-collapse Supernovae
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)
通过模拟195个质量在9到120太阳质量之间的恒星坍缩,并加入中微子味转换的示意性处理,发现味转换重塑了大质量恒星的可爆性(尤其在16-30太阳质量范围)并改变了致密残骸质量分布,从而将中微子味转换确定为预测中子星和黑洞种群的基本要素。
2026-08-19 astro-ph.HE 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
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
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
Resonant flavor conversion of supernova neutrinos and neutrino parameters
未知的中微子参数可能会在超新星(SN)中微子流中留下可检测的特征。然而,由于SN物质的局部密度分布和依赖于模型的SN中微子光谱参数的不确定性,即使是来自MSW味道跃迁的贡献也可能导致对中微子信号的解释模糊不清。在这项工作中提出了一个具体的参数化的未知的局域密度分布,并从标准的MSW效应的贡献进行了研究,通过多探测器分析的SN中微子。在建立模型无关的计划,现有的光谱模型的基础上的结果。分析的局限性也进行了讨论。
2009-11-13 hep-ph
Neutrino Flavor Conversion in a Supernova Core
如果$ν_μ$或$ν_τ$与$ν_e$混合,超新星(SN)核心中的中微子振荡和碰撞使这些味道有效地参与$β$平衡,从而获得大的化学势。如果一个不育的粒子与$ν_e$混合,这些效应会导致能量和轻子数的异常损失。我们研究的基础上,一个新的动力学方程,严格包括中微子干扰和简并性效应的SN核心的味道转换。我们的讨论作为一个例子和说明这个“非阿贝尔玻尔兹曼方程”的性质。
1992-09-24 astro-ph hep-ph
Pseudoscalar Conversion and Gamma-Rays from Supernovae
超新星的核心会大量地发射出一个与两个光子耦合的轻赝标量,其中一部分会被银河系的磁场转换成伽马射线。利用太阳峰年探测卫星上的γ谱仪对SN 1987A γ辐射通量的测量表明,这一过程存在严格的边界。改进一代的星载探测器,如EGRET或项目一代的星载探测器,如EGRET或GLAST项目,能够探测到附近超新星的赝标量到光子信号。
1997-04-07 astro-ph 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
Resonant spin-flavor conversion of supernova neutrinos: Dependence on presupernova models and future prospects
研究了非零中微子磁矩与超新星磁场相互作用引起的超新星中微子的共振自旋-味道(RSF)转换及其对超新星前模型的依赖性.作为前超新星模型,我们采用了Woosley,Heger和Weaver的最新模型,并进一步研究了太阳和零金属丰度模型。由于负责RSF转换的新的前超新星模型的$(1-2Y_e)$轮廓在共振区域突然下降,因此即使$μ_νB_0= (10^{-12}μ_B)(10^{10} G)$(其中$B_0$是铁芯表面的磁场的强度)也不能实现完全绝热的RSF转换。特别是对于具有零金属丰度的模型,在高能量区域转换是高度非绝热的,反映了模型的$(1-2Y_e)$轮廓。在计算的味道转换,我们发现,冲击波的传播,这改变了密度分布急剧,是一个更严重的问题,比它是为纯Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein(MSW)转换的情况下。这是因为RSF效应发生在比MSW效应更深的区域。为了避免有关激波传播的不确定性,我们将讨论限制在堆芯反弹后0.5 s(更保守的讨论为0.25 s),在此期间,激波预计不会影响RSF区域。我们还评估了各种模型的Super-Kamiokande探测器上的能谱,并发现从超新星中微子观测中很难获得有关超新星金属丰度和磁场或中微子磁矩的有用信息。并对未来的发展前景进行了展望。
2003-06-16 astro-ph hep-ph
Supernova Bounds on Resonant Active-Sterile Neutrino Conversions
本文讨论了超新星稠密介质中共振$ν_e \to ν_s$和$\barν_e \to \barν_s$($ν_s$是一种无菌中微子)转换的效应。特别是,我们假设无菌中微子$ν_s$是在热暗物质几电子伏的质量范围。这种情况下的超新星激波再加热,检测到的$\barν_e$信号从SN 1987 A和r-过程核合成假说的影响进行了详细分析。由此产生的限制混合和质量差的$ν_e-ν_s$系统的派生。在中微子参数空间中也存在一个允许的区域,在这个区域内,r过程的核合成可以被增强。
1997-03-11 astro-ph 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
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
Photon-axion conversion as a mechanism for supernova dimming: Limits from CMB spectral distortion
星系际磁场引起的轴子-光子转换已经被提出来解释遥远的Ia型超新星在没有宇宙加速的情况下变暗。该效应取决于星系际电子密度$n_e$以及$B$ -场强度和畴大小。我们表明,对于$n_e\alt 10^{-9} {\rm cm}^{-3}$,同样的机制会导致过度的宇宙微波背景(CMB)的光谱失真。这个小的- $n_e$参数区域被以前基于类星体(QSO)光谱色散的最严格的约束所开放。CMB和类星体极限的结合表明,光子-轴子转换机制只能对Ia超新星的变暗起次主导作用。需要对受光子-轴子振荡影响的所有可观测量进行综合分析,以最终判定该模型的可行性。
2005-07-01 astro-ph hep-ph
Resonant Spin-Flavor Conversion of Supernova Neutrinos and Deformation of the Electron Antineutrino Spectrum
详细研究了中微子驱动超新星中Majorana中微子磁场与磁矩相互作用引起的\bar ν_e和ν_μ的中微子自旋味转换。我们使用Woosley和Weaver(1995)以及Nomono和Hashimoto(1988)的最新坍缩前模型来计算转换概率,改变恒星质量和金属丰度,以估计天体物理不确定性的影响。给出了所有模型的转换几率随中微子质量平方差和中微子磁矩乘以磁场的变化曲线。结果表明,当Δm^2 = 10^{-5}-10 ^{-1} [eV^2],μ_v>~ 10^{-12}(10 ^9 G / B_0)[μ_B]时,在太阳金属丰度模型中,可能会产生一些观测效应,其中B_0是铁核表面的磁场强度。我们还发现,虽然对恒星模型或恒星质量的依赖性不是很大,但坍缩前恒星的金属丰度对这种转换有相当大的影响。这种效应在大麦哲伦云或小麦哲伦云中的超新星中都可以看到,当我们考虑SN 1987 A数据中μ_v的上限时,应该考虑到这种效应。
1996-09-05 astro-ph hep-ph
Three flavor neutrino conversions in supernovae: Slow $\&$ Fast instabilities
在标准的双味方案中,几乎只研究了恒星核坍缩致密区的自诱导中微子味转换。线性稳定性分析已成功地用于了解这些风味转换。这是对$\textit{three flavor}$快不稳定性的首次线性化研究。“快速”转换是密集中微子系统的迷人特征。在快模式的集体振荡动力学是独立的中微子质量,增长的规模大中微子中微子相互作用强度($10^5$公里$^{-1}$)的致密的核心。与通常由小得多的真空振荡频率($10^0$ km $^{-1}$)驱动的“慢”集体模式相比,这是非常快的。三种风味分析显示了慢转化和快转化的独特特征。慢振荡的结果与现有的非线性三味研究定性一致。对于快速模式,当与两种风味的情况相比时,添加第三种风味开辟了影响风味不稳定性的增长速率的可能性。
2020-01-08 astro-ph.HE hep-ph
Three-flavor collective neutrino conversions with multi-azimuthal-angle instability in an electron-capture supernova model
通过考虑一个具有$8.8 M_{\odot}$母体的电子俘获超新星模型中的三维中微子动量分布,研究了多方位角(MAA)对中微子集体振荡的影响.我们发现,MAA效应诱导集体风味转换的时代时,它是完全抑制下的轴对称近似。这种新的活动是打开/关闭的MAA不稳定性的增长,并在预期的中微子事件率的额外的时间演化的印记。我们验证了我们的结果,通过扩展的线性稳定性分析到三味方案,包括混合角,并确认集体中微子振荡的发病相匹配的味道不稳定性的急剧增长。我们讨论了MAA效应如何改变中微子检测在超级神冈和沙丘。
2021-02-19 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino-Mass-Driven Instabilities as the Earliest Flavor Conversion in Supernovae
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器)
该研究探讨了超新星中中微子质量驱动的不稳定性作为最早味转换机制,指出早期慢速不稳定性会影响后期快速不稳定性条件。
2025-11-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fast flavor conversions of supernova neutrinos: Classifying instabilities via dispersion relations
超新星中微子可以表现出丰富多样的味道转换机制。特别是,它们可以在核心上方几乎立即经历“快速”自诱导的风味转化。最近,一种新的方法已被提出来调查这些现象,在色散关系的复频率和波数($ω$,$k$)的平均场的$ν_eν_x$味相干的扰动。我们讨论了一个系统的方法,这种不稳定性,最初开发的背景下,等离子体物理,并根据系统的格林函数的时间渐近行为。不稳定性通常出现在复杂的$ω$中,并且可以进一步表征为对流(移动速度快于扩散速度)和绝对(局部增长),这取决于$k$依赖的特征。当$k$(但不是$ω$)是复数时,稳定的情况出现,导致空间中的扰动阻尼,或者当$ω$和$k$都是实数时,对应于完全稳定。不稳定和稳定模式的分析分类导致不仅定性的见解,他们的功能,但也定量预测的增长率的不稳定性。在一个简单的双束相互作用中微子模型中讨论了有代表性的数值解。作为一个应用,我们认为,超新星和双星中子星合并表现出“交叉”的电子轻子数将导致绝对不稳定的中微子气体的味道含量。
2017-09-06 hep-ph
Roles of fast neutrino-flavor conversion on the neutrino-heating mechanism of core-collapse supernova
本文通过球对称广义相对论量子动力学中微子输运模拟,发现FFC使CCSN增益区中微子加热降低约40%、总光度提高约30%,显著影响延迟中微子加热机制。
2023-05-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Physics potential of future supernova neutrino observations
我们指出了未来星系核坍缩超新星中微子光谱的可能特征,这将增强我们对中微子混合以及超新星天体物理学的理解。我们描述了中微子的味道转换内的明星,强调的“集体效应”的作用,最近才被赞赏和理解。这些集体效应大大改变了传统的味道转换预测,并通过地球物质效应等特征识别中微子混合场景。
2009-09-03 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
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
Basic characteristics of neutrino flavor conversions in the post-shock regions of core-collapse supernova
本研究通过全局量子动能模拟,发现核心坍缩超新星光学厚区域存在强中微子味转换,影响加热与冷却,并评估闭合关系及探测器信号,提出识别味转换迹象的策略。
2023-11-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Fast flavor conversion of neutrinos in presence of matter bulk velocity
中微子和反中微子的稠密气体可以在核心坍缩超新星的退耦区附近和紧凑的双中子星合并中进行快速的成对转换。依赖于味道的中微子加热可以在维持热而致密的物质内部的对流方面发挥作用。在本文中,我们研究了未探索的影响的物质的整体速度快速成对转换,并表明,根据方向和大小的整体速度,中微子味转换可以显着增强或抑制。在中微子振荡中通常被忽略的物质的整体速度,在天体物理环境中可以达到光速的十分之一。我们发现,体积速度远小于最大允许速度可以大大改变中微子味转换率。由于物质的整体速度,中微子味转换率可能会提高,这一事实也提出了几个与超新星机制相关的重要问题。未来的研究与现实的速度剖面可以阐明的核心坍缩超新星和中子星合并的现象可能的影响。
2021-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Magnetic Turbulence Boosts Supernova Signals of Axion-Photon Conversion
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所);Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
研究通过考虑超新星与地球间磁涡旋增强轴子-光子转换,提升对轴子耦合常数的探测灵敏度,尤其在较大质量范围内的约束。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrino flavor conversion alters the lepton-emission self-sustained asymmetry in core-collapse supernovae
Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所及尼尔斯·玻尔国际学院与DARK中心)
该研究通过半圆环二维模型分析核心坍缩超新星中,LESA存在时的中微子味转换,发现其可使LESA偶极增强5%-10%,且方向依赖的味转换会影响全局中微子不对称性与流体动力学不稳定性发展。
2026-10-09 astro-ph.HE hep-ph
Prospects of fast flavor neutrino conversion in rotating core-collapse supernovae
越来越多的证据表明,中微子在核心坍缩超新星(CCSN)中经历了快速味转换(FFC)。在这封信中,我们调查的角色,恒星旋转的发生FFC进行轴对称CCSN模拟与完整的玻尔兹曼中微子输运。我们的结果表明,电子中微子轻子数(ELN)角交叉,这是触发FFC的必要和充分条件,优选地发生在赤道区旋转CCSNe。通过研究中微子-物质相互作用和中微子辐射场,我们发现了恒星自转促进FFC发生的证据。激波后层中的低电子分数区域在离心力作用下膨胀,增强了电子型中微子($ν_{\rm e}$)和它们的反粒子($\barν_{\rm e}$)之间中微子吸收的差异。这对中微子在动量空间中的角分布有很大的影响,在动量空间中,$ν_{\rm e}$倾向于比$\barν_{\rm e}$更各向同性;因此,ELN交叉出现。在这项研究中发现的ELN交叉显然与旋转有关,这激发了进一步研究随后的FFC如何影响旋转CCSNe中的爆炸动力学,核合成和中微子信号。
2021-11-10 astro-ph.HE hep-ph
Fast neutrino flavor conversions in one-dimensional core-collapse supernova models with and without muon creation
在非常稠密的环境中,只要中微子轻子数的角分布过零,中微子就可以在短至几厘米的尺度上经历快速的味道转换。这项工作首次尝试确定超新星核心中不可忽略的μ子丰度及其与中微子的相互作用是否会影响这种交叉的发生。为此,我们采用最先进的一维核心坍缩超新星模拟,考虑模型,包括μ子中微子相互作用以及没有这些反应的模型。虽然状态方程和中微子输运中对μ子的一致处理似乎不会显著改变快模发生的条件,但它允许存在一种有趣的现象,即$μ-τ$部门的快速不稳定性。我们还表明,下面的超新星激波的交叉点是一个相对通用的功能的一维模拟调查,这与以前的文献报道。我们的研究结果突出了多维模拟与μ子创建的重要性,我们的结果必须在未来进行测试。
2021-03-11 astro-ph.HE hep-ph
A comprehensive study of neutrino spin-flavour conversion in supernovae and the neutrino mass hierarchy
研究了正常和反转质量体系下由非零中微子磁矩与超新星磁场相互作用引起的超新星中微子的共振旋味转换.作为纯物质诱导的中微子振荡(Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein(MSW)效应)的情况下,我们发现RSF跃迁强烈依赖于中微子的质量等级以及$θ_{13}$的值.用Woosley和Weaver计算的超新星前轮廓,数值求解了各种中微子参数集的味转换。特别是,当满足以下条件时,将会发生RSF诱导的$ν_\rme\to\barν_\rme$跃迁:$μ_νB$($μ_ν$是中微子磁矩,$B$是磁场强度)足够强,中微子质量等级被反转,以及$θ_{13}$的值足够大,足以引起绝热MSW共振.在这种情况下,由于中子化爆发发射的原始$ν_\rme$的强峰将存在于Super-Kamiokande探测器探测到的中微子事件的时间剖面中。如果这个峰值在现实中被观察到,它将提供关于中微子性质的丰富信息。另一方面,不同中微子模型的中微子谱特征也不同,但我们发现几种模型之间仍然存在简并性。还讨论了前超新星模型的依赖性。
2003-09-29 astro-ph hep-ph
Neutrino Conversion and Neutrino Astrophysics
我们认为主要成分,确定介质中的中微子转换。与天体物理学有关的强转换可以归因于大深度振荡、共振转换、参数共振效应、振荡的相互作用和非弹性碰撞。使用图形表示讨论了过渡的性质。介绍了中微子跃迁在超新星中的应用。超新星中微子可以探测整个中微子质谱。他们的研究将有助于确定中微子质量和混合的模式。
1998-11-10 astro-ph 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
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