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
Fast neutrino flavor conversions near the supernova core with realistic flavor-dependent angular distributions
最近有人指出,来自超新星的中微子通量几乎在核心上方就可以显示出实质性的味道转换。使用线性稳定性分析和数值解的完全非线性运动方程,我们进行了详细的研究,这些快速转换,重点放在该地区的超新星核心。我们仔细地指定了空间或时间演化的不稳定性,并发现中微子向核心移动使快速转换更加普遍,即,这对于在$ν_e$和${\barν_e}$的天顶角光谱之间产生交叉的更宽范围的通量比和角度不对称是可能的。利用超新星模拟预测的通量和角分布,我们发现快速转换可以在几十纳秒内发生,距离假定的中微子球只有几米远。如果这些快速的味道转换确实发生了,它们将对超新星爆炸机制和核合成产生重要影响。
2016-09-12 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
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
Supernova neutrinos: fast flavor conversions near the core
从超新星流出的中微子流几乎可以在核心上方立即发生快速的味道转换。聚焦于这个区域,我们研究这些快速转换使用线性稳定性分析。我们发现,对于中微子的实际角分布,在中微子层上方的区域,快速转换可以在几纳秒内发生。我们的研究结果还表明,中微子向核心运动使快速转换更加迅速。这些转换,如果它们存在的话,可能对超新星爆炸机制和核合成有重要意义。
2017-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
TeV-scale bileptons, see-saw type II and lepton flavor violation in core-collapse supernova
核心坍缩超新星内核中的电子和电子中微子是高度简并的,因此在爆炸的几秒钟内数量众多。相比之下,其他味的轻子是非简并的,因此相对稀少。这是由于轻子味道守恒。如果这个守恒定律被一些非标准相互作用打破,电子中微子就会转化为μ子和τ中微子,而电子则转化为μ子。这会影响超新星动力学和超新星中微子信号。我们考虑轻子味违反介导的标量双轻子,即轻子数为2的重标量的相互作用。结果表明,在TeV质量的双轻子的情况下,电子费米气体与非电子物种内部的超新星核心在(1-100)ms的顺序的时间尺度上的平衡。特别是,标量三重态产生中微子质量通过跷跷板II型机制被认为是。发现超新星核心对尚未探测到的三重态质量和耦合值很敏感。
2010-03-15 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Collective Flavor Oscillations Of Supernova Neutrinos and r-Process Nucleosynthesis
核心坍缩超新星内部的中微子-中微子相互作用可能会引起集体味道振荡,导致味道之间的交换。这些振荡依赖于初始能谱,以及中微子的相对通量或相对光度。已经观察到,偏离不同风味之间的能量均分可以引起一个或多个急剧的能量光谱交换,称为分裂。我们研究了中微子和反中微子光谱分裂的发生,不同的初始能谱模型的初始相对通量,在正常和倒置的层次。这些初始的相对通量变化引起几种可能的分裂模式,而不同模型的能量谱的变化给出了类似的结果。我们探讨这些光谱分裂的电子分数,$Y_e$,支配r-过程核合成超新星内的效果。由于光谱分裂修改的电子中微子和反中微子的光谱在该地区的r-过程被假定发生,由于光谱分裂的模式取决于初始条件的光谱和中微子的质量等级,我们表明,成功的r-过程核合成所需的条件$Y_e < 0.5$将导致对初始光谱条件的约束,对于一个给定的中微子质量等级。
2010-06-18 astro-ph.SR hep-ph
Supernova neutrino flavor evolution at high densities
这些会议记录涵盖了中微子通过高物质和中微子密度附近的原中子星在核心坍缩超新星传播的各个方面。这个机制的一个重要特征是中微子-中微子相互作用的影响。讨论了这个非线性多中微子系统的性质,特别强调了它的对称性。
2011-11-09 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
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
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
Neutrino Flavor Evolution Near a Supernova's Core
(The扩大讨论,并纠正交叉概率中的一个错误。)
1994-05-23 astro-ph 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
Lepton flavor violating New Physics and supernova explosion
核心坍缩超新星内核中的电子和电子中微子是高度简并的,因此在爆炸的几秒钟内数量众多。相比之下,其他味的轻子是非简并的,因此相对稀少。这是由于轻子味道守恒。如果这个守恒定律被一些非标准的相互作用打破,电子中微子就会转化为μ子和τ中微子,电子也会转化为μ子。这会以几种方式影响超新星动力学和超新星中微子信号。特别是,总的中微子亮度在第一秒的崩溃增加,由于更大的自由程的非电子中微子。这种效应可能会产生重要的后果,因为众所周知,中微子亮度的增加会促进爆炸。我们考虑介导轻子味破坏的标量双轻子对标准模型的推广。结果表明,在TeV质量的双轻子的情况下,电子费米气体与非电子物种内部的超新星核心在(1-100)ms的顺序的时间尺度上的平衡。特别是,标量三重态产生中微子质量通过跷跷板II型机制被认为是。在这种情况下,没有观测到稀有衰变和中微子混合和中微子质量的数据限制了可能的轻子味破坏效应。然而,在模型的参数空间中存在一个区域,它适合所有的实验约束,并提供足够的轻子味破坏在超新星中的可观察到的影响。
2010-10-05 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
On the Observability of Collective Flavor Oscillations in Diffuse Supernova Neutrino Background
集体味振荡已知会在超新星(SN)中微子和反中微子光谱中产生多重分裂。这些光谱分裂不仅取决于中微子的质量等级,而且还取决于初始的相对通量组成。对未来银河系超新星信号中光谱分裂的观测有望揭示中微子的质量等级模式。然而,由于扩散超新星中微子背景(DSNB)由所有过去超新星的中微子通量叠加而成,并且由于不同的超新星预计具有略微不同的初始通量,因此检查集体振荡的等级依赖签名是否可以在通量谱的平均化中幸存下来是相关的。由于中微子和反中微子的初始相对通量谱的SN的实际分布是未知的,我们假设它们的对数正态分布。我们研究了层次灵敏度对对数正态分布函数的均值和方差的依赖性。我们发现,层次的敏感性依赖于相对初始亮度的平均值至关重要。宽度的作用是降低所有平均初始相对光度值的层次敏感性。我们发现,在非常小的混合角($θ_{13}$)的限制,只考虑统计误差,即使是非常温和的值的方差,几乎没有可检测的层次的灵敏度,如果平均相对光度的$ν_e$和$\barν_e$大于1。
2011-08-12 astro-ph.SR 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
Matter-enhanced antineutrino flavor transformation and supernova nucleosynthesis
如果$\barν_e$和$\barν_{μ(τ)}$的真空质量满足$m_{\barν_e}>m_{\barν_{μ(τ)}}$,那么在超新星中可以发生物质增强的反中微子味转换。对于$δm^2> 1$ eV $^2$,这种风味转变可能会影响中微子加热的超新星喷出物中的电子分数$Y_e$。我们指出,这样的味道转换将不会驱动$Y_e>0.5$在$r$过程的核合成时代,在最好的超新星模型,这样的核合成。因此,在中微子加热的超新星喷出物中,物质增强的反中微子味转换$\barν_e\rightleftharpoons\barν_{μ(τ)}$和$r$过程的核合成之间没有明显的冲突。
1995-02-17 astro-ph hep-ph
New effects of non-standard self-interactions of neutrinos in a supernova
中微子自相互作用被认为会导致核心坍缩超新星中的非线性集体味振荡。我们指出了新的可能影响的非标准的自相互作用(NSSI)的中微子的味道转换在一个双味框架。我们发现,对于一个单能中微子反中微子系综,即使在正常的层次足够大的NSSI的味道不稳定性产生。使用一个玩具模型的中微子光谱,我们表明,风味保存NSSI导致捏的光谱交换,而风味违反NSSI导致交换发展远离光谱交叉,甚至在没有光谱交叉。因此,NSSI可以引起集体振荡和光谱分裂,即使在中子化爆发,为两个层次。
2017-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Emission angle distribution and flavor transformation of supernova neutrinos
利用矩方程分析了超新星中微子的集体味变换。我们研究了矩方程的收敛性,发现使用少量矩的数值结果收敛得相当快。研究了中微子发射角分布对中微子球的影响。研究了中微子自作用哈密顿量振幅的标度律,发现它依赖于中微子发射角分布模型。研究了不同发射角分布模型对中微子振荡的影响。
2009-06-28 hep-ph
Fast Flavor Depolarization of Supernova Neutrinos
与味道有关的中微子发射对超新星的演化及其中微子信号至关重要。在致密的各向异性的恒星内部,中微子-中微子前向散射可以导致快速的集体中微子振荡,这具有惊人的后果。我们提出了一个快速味去极化理论,解释了中微子味差异如何变小,即,由于扩散到更小的角尺度,我们表明,横向弛豫决定的时代,这不可逆的去极化。我们给出了一种方法来计算退偏通量,提出了一个简单的初始条件,这可能是一个重要的输入超新星理论和中微子现象的显式公式。
2021-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
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 composition of supernova neutrinos
本文研究了超新星中微子的味组成预测问题,发现外层标准物质效应可显著约束到达地球的中微子味比例,并基于退相干假设给出了正、倒置质量排序下的具体约束值。
2025-06-01 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
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 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
Connection between supernova shocks, flavor transformation, and the neutrino signal
我们表明,在地面探测器的超新星中微子信号可以提供特征签名的冲击传播通过的地区,在那里发生的物质增强中微子味转换。这种效应可以使现有的和拟议中的超新星中微子探测器提供新的见解的冲击再生和传播的问题。或者,这样的观测可以让我们对中微子质量和混合矩阵有独特的见解。
2002-05-22 astro-ph hep-ph
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
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
Flavor mixing and time of flight delay of supernova neutrinos
来自银河系超新星的中微子可以被萨德伯里中微子天文台和超级神冈探测器探测到。中微子质量的影响可以通过(i)飞行时间的延迟和(ii)由于味道混合而导致的中微子能谱的扭曲来表现在观测到的中微子信号中。我们讨论了两种效果的组合,为带电和中性电流过程中的检测器为现实的三种口味的情况下,中微子口味混合可以导致非平凡的变化,事件率作为时间的函数。
1999-05-13 astro-ph 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
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
Collective flavor transitions of supernova neutrinos
我们给出了一个非常简短的概述,集体效应的中微子振荡在核心坍缩超新星的中微子对自己的折射效应可以大大修改味振荡,未来的超新星中微子探测的可能影响。我们讨论同步和双极振荡,能量和角中微子模式的作用,以及三味效应。最后,我们做一个简短的总结和一些开放性的问题。
2009-03-10 astro-ph.HE 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
Resonant neutrino spin-flavor precession and supernova shock revival
提出了一种新的超新星激波复活机制,它涉及中微子在超新星磁场中的自旋-味共振旋进和跃迁磁矩。只要中微子质量平方差在$Δm^2 \sim (3 \;{\rm eV})^2-(600 \;{\rm eV})^2$范围内,该机制就可以在超新星中对小到$10^{-14}μ_B$的跃迁磁矩起作用。结果表明,该机制可使中微子诱导激波再加热能量提高约60%.
1996-04-16 astro-ph hep-ph
Coherent Development of Neutrino Flavor in the Supernova Environment
我们计算了相干中微子和反中微子的味道变换在超新星环境中,第一次包括前向散射诱导的耦合和纠缠相交的中微子/反中微子轨迹的自洽处理。对于大气中微子质量平方差,我们发现,在正常(倒置)的质量层次的切线传播(径向传播)中微子和反中微子可以启动集体,同时介质增强的味道转换这些粒子在广泛的能量和传播方向。伴随的中微子/反中微子能谱和/或通量的改变可能会影响超新星核合成和预期的中微子信号。
2006-12-13 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
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
Non-Standard Neutrino Self-Interactions Can Cause Neutrino Flavor Equipartition Inside the Supernova Core
本文证明非标准中微子自相互作用可在核心坍缩超新星内部导致中微子味均分,影响超新星物理,并可为未来银河系超新星探测提供途径。
2022-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Collisional flavor instabilities of supernova neutrinos
针对核心坍缩超新星中集体中微子振荡影响动力学的谜题,研究发现了与中微子-反中微子作用速率不对称相关的碰撞味不稳定性,其或普遍存在于超新星内部,是热环境退相干作用引发量子相干持续增长的特例。
2023-05-08 astro-ph.HE 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
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
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
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
Response to Comments on "Neutrino Flavor Evolution Near a Supernova's Core"
在最近的一篇论文中,我得出结论,中微子背景对于计算超新星中的中微子味演化是重要的,并且包括它削弱了r-过程核合成和宇宙学相关中微子质量之间的联系。对这篇论文的评论已经张贴在这个公告板上;一个是J. Cline,另一个是Y.Z.。Qian和G.M.富勒在这里,我简要地讨论这些评论,并证明它们是不准确和欠考虑的。我的论文不需要修改。
1994-08-01 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
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
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
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
Resonant Neutrino Spin-Flavor Precession and Supernova Nucleosynthesis and Dynamics
讨论了Majorana中微子共振旋味旋进(RSFP)对中微子加热的超新星喷出物中重元素核合成和超新星动力学的影响。在评估RSFP的影响,我们明确包括物质增强(MSW)共振中微子味转换效应在适当的情况下。我们指出,对于中微子磁矩和原中子星磁场的合理范围,具有宇宙学意义的质量(1- 100 eV)的$ν_τ$(或$ν_μ$)到轻$\bar ν_e$的自旋-味道转换可能导致中微子加热的超新星喷出物中中子过剩的增强。这可能有利于与超新星后期中微子加热喷出物相关的$r$过程核合成模型。早期中微子类似的自旋-味道转换可能导致激波再加热率增加,伴随着更大的超新星爆炸能量。然而,我们表明,这种增加的中微子加热可能会伴随着增强的中子过剩,这可能会加剧问题的中子数$N = 50$核在超新星喷出物从这个阶段。在所有这些情况下,平均$\barν_e$能量将比没有中微子混合的超新星模型所预测的要高。这可以允许SN 1987 a数据约束基于RSFP的方案。
1997-01-31 astro-ph hep-ph
Expected flavor composition of supernova neutrinos
Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)(意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室);Technische Universität München(慕尼黑工业大学);RIKEN iTHEMS(理化学研究所 iTHEMS);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系)
本文研究了核心坍缩超新星中中微子风味组成,通过考虑退相干和标准物质效应,预测了电子风味分数在不同质量顺序下的稳健结果。
2025-12-19 hep-ph
Neutrino flavor evolution in dense environments and the r-process
在稠密的环境中,标准和非标准中微子与背景粒子的相互作用触发了各种各样的味道机制,这些机制可以影响r-过程核合成丰度。未来对银河系外超新星的观测将告诉我们中微子的性质以及产生中微子的天体物理来源。即将进行的漫超新星中微子背景测量构成了一个独特的信息来源。我们强调最近的一些事态发展。
2021-11-16 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Instability in the dense supernova neutrino gas with flavor-dependent angular distributions
通常对超新星中中微子(ν's)的自诱导味转换的描述是基于一个简化的假设,即所有不同种类的ν's都是由一个共同的中微子层“半各向同性”发射的,类似于黑体发射。然而,现实的超新星模拟表明,在退耦时,ν角分布远非半各向同性,而且最重要的是,是依赖于味道的。我们发现,风味相关的角分布可能导致不同ν物种的角谱中出现交叉点(其中F_{ν_e} = F_{ν_x}和F_{{\bar v}_e}=F_{\bar v}_x}),在该交叉点周围可能产生新的多角度不稳定性。为了描述这种效应,我们进行了线性化的味道稳定性分析不同的SN中微子角分布。我们发现,这种不稳定性可以转移发病的风味转换向低半径,并产生涂抹的分裂功能发现与平凡的$ν$排放模型。因此,不同风味的ν之间的光谱差异可以大大减少。
2012-06-06 astro-ph.GA hep-ph
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