PeV neutrinos from wind breakouts of type II supernovae
最近，超新星（SN）2013 fs的快速多波长测光和闪光光谱表明，规则II型超新星（SNe II）的祖先星可能在SNe爆发前几年被自身喷出的高质量恒星风所包围。在假设SNe II的前SN祖先星具有类似SN 2013 fs的风，质量损失率为$\dot{M}\sim3\times10^{-3}(v_w/100\rm km\,s^{-1})M_\odot\rm yr^{-1}$的基础上，我们研究了SN激波风爆发过程中的中微子发射。我们发现，定期SNe II可以转换成中微子发射的体积动能的一小部分$\sim10^{-3}$，这可以贡献冰立方探测到的中微子通量在$\ga300$ TeV的一个显着的部分。此外，$\la200$ ~TeV的冰立方中微子可以用所有SN残余物的冲击产生的宇宙射线来解释，这些宇宙射线在它们的宿主星系中失去了能量，即，星暴星系在爆炸后的几周内，对Gen 2的中微子和CTA和LHAASO从附近的单个SNe II的伽马射线的后续观测将测试这个模型。
2018-12-25 astro-ph.HE
Transient High-energy Gamma-rays and Neutrinos from Nearby Type II Supernovae
在爆炸前，稠密的风环境（或星周介质）可能是规则的II型超新星（SNe）普遍存在的，与SN喷出物的相互作用可能导致风爆发事件。SN喷出物与风的相互作用产生的冲击波可以加速质子，随后高能γ射线和中微子可以从非弹性pp碰撞产生。在这项工作中，我们提出了详细的计算的γ射线和中微子的生产定期II型SNe。该计算是通过应用随时间变化的动态和质子分布的演变，使发射可以显示在不同的时间。结果表明，在类SN 2013 fs风环境中，Fermi/LAT和CTA分别在<2-3 Mpc的时间窗内探测到数GeV和~ 100 TeV的γ射线，并且当风环境较密时，可以在更远的距离探测到γ射线。此外，我们发现，风爆发的规则II型SNe的扩散中微子通量的贡献是次主导假设所有的II型SNe是SN 2013 fs的，而对于一个更密集的风环境的贡献可能是显着的300 TeV以上。
2019-01-17 astro-ph.HE
A Consistent Modeling of Neutrino-driven Wind with Accretion Flow onto a Protoneutron Star and its Implications for $^{56}$Ni Production
核心坍缩超新星（CCSNe）爆炸机制的细节尚未完全了解。现在有越来越多的第一性原理模拟中再现爆炸的成功例子，这些例子显示出爆炸能量的缓慢增加。然而，最近指出，这些模拟的爆炸能量的增长率不足以产生足够的$^{56}$ Ni质量来解释观测。在本文中，我们把这个问题称为“镍质量问题”（以下简称Ni问题）。中微子驱动的风被认为是最有前途的候选人之一，在以前的文献中的Ni问题的解决方案，但多维模拟计算太昂贵，允许长期的调查。本文首先将中微子驱动风的稳态解与唯象质量吸积模型相结合，建立了一个质子中子星上中微子驱动风与吸积流的自洽模型.比较我们的模型的结果与第一性原理模拟的结果，我们发现，中微子驱动的风的总喷射量大致确定在$\sim$ 1秒从爆发开始，在后期阶段（$t_e \gtrsim 1$秒）的可喷射量保持在$M_\mathrm{ej} \lesssim 0.01M_\odot$最多。我们的结论是，这是很难解决的Ni问题，通过连续注入$^{56}$ Ni的中微子驱动的风。我们建议，合成的$^{56}$ Ni的总量可以估计鲁棒性，如果模拟跟踪到$\sim 2$秒。
2020-12-16 astro-ph.HE
Can winds driven by active galactic nuclei account for the extragalactic gamma-ray and neutrino backgrounds?
各种观测显示，活动星系核中广泛存在着与相对论喷流不同的快速而强大的风，这些风可能是从吸积盘发射的，并与宿主星系的气体发生强烈的相互作用。在相互作用期间，预计会形成强烈的冲击，可以将非热粒子加速到高能量。这种风被认为是造成大部分观测到的GeV-TeV范围内的河外伽马射线背景（EGB）和PeV范围内的弥散中微子背景的原因，通过前向激波加速的质子与环境气体之间的非弹性$pp$碰撞产生的中性和带电π介子的衰变。然而，以前的研究并没有适当地考虑到绝热损失等过程，这些过程可能会显着减少伽马射线和中微子通量。我们评估生产的伽马射线和中微子的活动星系核驱动的风在一定程度上详细模拟其流体动力学和热演化，包括其两个温度结构的影响。我们发现，他们只能占不到$\sim 30$ %的EGB流量，否则该模型将违反独立的上限来自扩散各向同性的伽玛射线背景。如果中微子谱指数随着$Γ\gtrsim 2.2$而变陡，那么只要风在$10-100$ TeV范围内对冰立方中微子通量的贡献超过$20$ %，就会出现与各向同性伽马射线背景的严重张力。然而，在能量$\gtrsim100$ ~TeV，我们发现，冰立方中微子流量可能仍然是由活动星系核驱动的风，如果光谱指数是小的$Γ\sim2.0-2.1$。伽马射线点源的可探测性也对这种情况提供了重要的限制。
2018-04-16 astro-ph.HE
Revised predictions of neutrino fluxes from Pulsar Wind Nebulae
在过去的十年中，人们在TeV波段探测到了几个脉冲星风星云（PWNe）。TeV辐射通常用纯轻子理论来解释，但这通常要求星云中的磁场远低于均分值，并假设在红外频率处有增强的目标辐射。在这项工作中，我们考虑的可能性，除了相对论性电子，也相对论性强子存在于这些星云。假设部分TeV光子是强子起源的，我们计算了$\sim 1-100$ TeV中微子的伴随通量。我们使用IceCube非检测对可能由强子贡献的TeV光子的分数进行限制，并估计可以从ANTARES和KM3Net中的这些来源中预期的中微子事件的数量。
2016-05-04 astro-ph.HE
Neutrinos from Colliding Wind Binaries: Future Prospects for PINGU and ORCA
大质量恒星在解释膝盖以下的宇宙射线谱中扮演着重要的角色，甚至可能达到脚踝，即能量分别高达1e15 eV或1e18.5 eV。特别地，超新星遗迹被认为是解释宇宙射线谱的主要候选者之一。甚至在它们暴毙之前，在恒星正常的生命周期中，宇宙射线在风的环境中也会被加速。高能γ射线测量表明强子加速双星系统，导致LSI +60~303等双星的周期性γ射线发射和Eta Carinae等碰撞风环境的连续发射。从强子相互作用中探测中微子和光子是确定粒子加速点最有前途的方法之一。本文对大质量恒星碰撞风环境中中微子探测的前景进行了展望。特别是，七个最有前途的候选人碰撞风二进制的发射进行了调查，以提供一个估计的信号强度。单个源的预期信号比当前IceCube灵敏度低约$5-10$倍，因此目前无法访问。此外，还讨论了未来用PINGU和ORCA等探测器测量低能中微子源的可能性：大气中中微子振荡产生的中微子通量在25 GeV附近的最小值为减少背景和增加寻找GeV/TeV中微子源的意义提供了机会。本文提出了第一个想法，详细的研究，包括探测器的有效面积将是必要的，在未来测试这种方法的可行性。
2014-05-02 astro-ph.HE
Active-sterile Neutrino Oscillations in Neutrino-driven Winds: Implications for Nucleosynthesis
核心坍缩超新星（CCSN）中产生的质子中子星通过其强烈的中微子发射驱动风。我们实施积极的无菌中微子振荡在这种中微子驱动的风的稳态模型，以研究其对风的动力学和核合成的自洽方式的影响。使用真空混合参数表明的一些实验的无菌$ν_s$的质量$\sim 1$ eV，我们观察到有趣的功能，由于各种反馈的振荡。对于较高的$ν_s$质量值，我们发现，振荡可以减少质量损失率和风速的一个因素的$\sim 1.6$ -2.7和改变的电子分数核合成的关键由一个显着的大量。在最引人注目的情况下，振荡转移的核合成从占主导地位的生产$^{45}$ Sc的$^{86}$ Kr和$^{90}$ Zr在CCSN演化的早期时期。
2019-06-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrino-driven winds from neutron star merger remnants
我们提出了一个详细的，三维流体动力学研究的中微子驱动的风，出现从残留的NS合并。我们的模拟与牛顿，欧拉代码FISH，增强了详细的，光谱中微子泄漏计划，占加热由于中微子吸收在光学薄的条件。与Dessart等人（2009）的二维研究一致，我们发现在合并后的$100$ ms内，沿着原双星旋转轴吹出了一股强重子风。我们计算出一个下限的驱逐质量的$3.5 \times 10^{-3} M_{\odot}$，足够大的重元素核合成有关。不同风区的物理性质差异很大。例如，由于较强的中微子辐射，极地地区的$Y_e$比低纬度地区大得多。这与核合成有关：极地喷出物产生了有趣的r-过程贡献，从$A\sim 80$到大约130，而更富含中子的低纬度部分也产生了在$A\sim 195$附近的第三个r-过程峰。我们还计算了由风中的放射性提供动力的电磁瞬变的特性，除了源于动态喷出物的macronova瞬变。高纬度（极地）地区产生紫外/光学瞬变，亮度可达$10^{41} {\rm erg \, s^{-1}}$，光学亮度在1天左右达到峰值，热光度在0.3天左右达到峰值。低纬度地区，由于受到高不透明度重元素的污染，产生更暗和更多的红色信号，在光学和红外线的$\sim 2$天后达到峰值。我们的数值实验表明，这将是很难推断的崩溃的时间尺度的HMNS BH的风电磁瞬变的基础上，至少崩溃的时间尺度大于风力生产的时间尺度。
2014-05-26 astro-ph.HE
Microquasar Cyg X-3 -- a unique jet-wind neutrino factory?
本研究利用 IceCube 中微子观测站10年数据，发现与微类星体 Cyg X-3 空间关联度最高的中微子事件发生在高能伽马射线耀斑期间，揭示了微类星体喷流与恒星风碰撞产生中微子的潜在天体物理性质。
2023-06-20 astro-ph.HE
High-energy Neutrinos from Outflows Powered by Kicked Remnants of Binary Black Hole Mergers in AGN Accretion Disks
本研究探讨AGN吸积盘中BBH并合产生的残余黑洞风驱动激波，计算中微子产生及探测前景，提出与引力波联合观测的候选系统。
2024-03-14 astro-ph.HE
Possible Neutrino Emission from the Pulsar Wind Nebula G63.7+1.1
本文分析IceCube对14个与分子云相关PWN的径迹型中微子数据，发现G63.7+1.1存在54个中微子超出（3.2σ），并认为质子—质子相互作用可能产生高能中微子。
2025-07-26 astro-ph.HE
Integrated Nucleosynthesis in Neutrino Driven Winds
虽然它们只是核心坍缩超新星中喷出的质量的一小部分，但来自新生原中子星（PNS）的中微子驱动风（NDWs）有可能对超新星核合成做出重大贡献。在以前的工作中，NDW被认为是r-过程和轻p-过程同位素的可能来源。在本文中，我们提出的含时流体动力学计算的核合成在NDW，其中包括精确的弱相互作用物理耦合到一个完整的核反应网络。使用两个已发表的模型的PNS中微子光度，我们预测的贡献NDW的综合核合成产率的整个超新星。对于所考虑的中微子光度历史，在最基本的情况下没有真正的r过程发生。然而，由PNS的较老的$1.4 M_\odot$模型驱动的风在较晚的时候是中等富中子的，并且产生相对于氧接近太阳比例的$^{87}$ Rb、$^{88}$ Sr、$^{89}$ Y和$^{90}$ Zr。最近研究的$1.27 M_\odot$ PNS的风在其整个演化过程中富含质子，对任何元素的丰度都没有显着贡献。因此，NDW的最简单模型似乎不太可能产生r过程。最多，它有助于产生N = 50的闭壳层元素和一些轻p核。在这样做的过程中，它可能会在贫金属恒星的丰度上留下一个独特的签名，但结果对爆炸的不确定模型和所涉及的中子星的质量都很敏感。
2010-04-27 astro-ph.HE
Implication of the Steady State Equilibrium Condition for Electron-Positron Gas in the Neutrino-driven Wind from Proto-Neutron Star
基于中子-质子-电子-正电子气体在质子中子星中微子驱动风中的稳态平衡条件，我们用一种简单有效的方法估算了风中的初始电子分数。我们发现风中的条件可能更适合r-过程核合成。
2010-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-rays and neutrinos from dense environment of massive binary systems in open clusters
最近在几个含有大质量恒星的疏散星团中观测到TeV的γ射线辐射。我们认为高能量的过程中发生的大质量的双星系统，并在其密集的环境中，假设核，从大质量恒星的恒星风，加速在碰撞区域的恒星风。我们计算了这些核在与恒星辐射和双星系统中大质量伴星的风物质碰撞时碎裂产生的质子和中子的注入率。质子和中子可以在恒星风腔和疏散星团内与物质相互作用，产生π介子，π介子衰变为$γ$射线和中微子。我们讨论的探测能力，这种$γ$射线发射的情况下，目前和未来的切伦科夫望远镜的两个二元系统船底座伊塔，在船底座星云，WR 20 a，在Westerlund 2疏散星团。我们还计算了质子在双星系统周围和疏散星团内产生的中微子通量。这种中微子发射面临着ANTARES对离散源中微子通量的上限和IceCube的灵敏度。
2014-10-28 astro-ph.HE
Collisionless Shocks and TeV Neutrinos before Supernova Shock Breakout from an Optically Thick Wind
在超新星爆炸期间，辐射主导激波（RDS）穿过其前身。在冲击波爆发（SB）过程中，通常假设一个无碰撞冲击波（CS）代替它。我们在这里证明，对于一些实际的祖先笼罩在光学厚风，如可能SN 2008D，CS形成风深处，不久后，RDS离开核心，当靠近核心的风的密度不足以补偿由于激波引起的光子的$r^{-2}$稀释时，曲率这通常发生在激波速度为$\lesssim 0.1 {\rm c} \, (\frac{u_{\rm w}}{10\,{\rm km/s}}) (\frac{\dot{M}}{5 \cdot 10^{-4} \, {\rm M}_\odot {\rm /yr}})^{-1} (\frac{r_\ast}{10^{13}\,{\rm cm}})$时，其中$u_{\rm w}$、$\dot{M}$和$r_\ast$分别是风速、质量损失率和祖星半径。辐射CS导致爆发时光子闪光的硬光谱，这将产生X射线闪光。对于这样的祖先，宇宙射线加速将在SB之前开始。一小部分次级TeV中微子可以在第一个光子爆发之前10个多小时到达观察者，提供关于祖先不可见层的信息。
2015-03-13 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in neutrino-driven winds in hypernovae
研究了在$3M_\odot$星坍缩过程中临时形成的大质量原中子星（mPNS）吹出的中微子驱动风中的核合成。这样的mPNS将在超新星中形成。我们构建稳定和球对称风的解决方案。根据最近的数值相对论模拟，我们将大中微子光度设置为$\sim 10^{53}\ {\rm erg\ s^{-1}}$，电子中微子和反中微子的平均能量设置为$ε_{ν_e}=9-16\ {\rm MeV}$和$ε_{\barν_e}=11-18\ {\rm MeV}$。风的解决方案表明更短的温度下降的时间尺度比从普通PNS的风，并根据$ε_ν$，风可以是中子丰富和质子丰富。在富中子风中，发生了$r$ -过程，mPNS基准风模型的丰度分布与贫金属弱$r$星HD~122563的丰度分布基本一致，尽管第三峰元素仅在$\barν_e$能量远大于$ν_e$能量时产生.在富质子风中，发生强的$νp$ -过程并合成$A>100$核素。在某些情况下，合成的核可以是富中子的，因为mPNS的大中微子光度提供了足够数量的中子。
2015-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Proto-Neutron Star Convection and the Neutrino-Driven Wind: Implications for the r-Process
来自原中子星的中微子驱动风被认为是r过程核合成的场所，尽管大多数先前的工作已经发现，仅由中微子加热的风不能产生第三个r过程峰。然而，有几个研究小组已经注意到，在风中引入次级热源可以充分改变水动力条件，使强r过程得以进行。一个可能的次级热源是重力声波，由原始中子星内部的对流产生。当这些波传播到风中时，它们既可以加速风，又可以冲击并将能量储存到风中。此外，这些波对风的加速可以减少中微子捕获的总数，从而减少风的最终电子分数。在富中子条件下，所有这些效应都可以使条件更有利于r-过程核合成。在这里，我们提出了一个系统的调查，这些对流产生的重力声波风内的潜在核合成的影响。我们发现，在风中的波效应可以产生有利的条件，一个强大的r-过程，即使在波的能量通量是一个因素的$10^{-4}$小于总中微子能量通量和风是轻微的中子丰富。然而，这在很大程度上取决于波变得非线性并形成冲击的半径。我们还发现，激波形成后的熵产生和激波形成前由波产生的应力引起的风的加速都会影响这些波的结构和核合成。
2023-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrino-heated winds from rotating proto-magnetars
我们计算的中微子驱动的风从强磁化，旋转的原中子星（“原磁星”）的假设下，外流的几何形状是由力自由磁场的排列偶极子的稳态特性。我们的目标是评估原磁星作为r过程核合成和伽马射线暴发动机的位置。沿着对应于不同的极场线的通量管计算的一维解缝合在一起，以确定在给定的中微子光度和旋转周期的流的整体性质。旋转周期为P~2-5 ms的原磁星产生的外流更有利于第三峰r-过程核的产生，因为它们通过种子核形成区域的膨胀时间要短得多，但只有适度较低的熵，与正常的球形PNS风相比。因此，出生周期P~3-5 ms的原磁星可能是一个有前途的银河系r-过程站点，它与其他各种观测结果兼容，包括最近在贫金属星系中发现的可能的磁星动力超新星。我们还证实了以前的结果，从原磁星与P~1-2毫秒的流出可以实现最大的洛伦兹因子γ ~ 100-1000的范围内所需的功率伽马射线暴（GRB）。伽玛暴喷流与重核占主导地位的组合物作为超高能宇宙射线源的影响也得到解决。
2014-05-27 astro-ph.HE
Possible effects of collective neutrino oscillations in the three flavor multi-angle simulations on supernova $νp$ process
通过多角度$νp$味混合和核合成网络计算，研究了集体中微子振荡对富质子中微子驱动风中$νp$过程核合成的影响.在$1$ D超新星模型中，用集体中微子振荡提高了$40 M_{\odot}$前身星的高能电子反中微子数通量。当气体温度降低到$\sim2-3\times10^{9}$ K时，电子反中微子通量的增加更积极地促进$νp$过程，导致$p$ -核的增强。在中微子驱动风的早期阶段，在核反弹后吹向$0.6$ s，在倒置的质量等级中振荡效应突出，$p$ -核被合成为$^{106}\mathrm{Cd}$和$^{108}\mathrm{Cd}$。另一方面，在核心反弹后的$1.1$ s的后期风轨迹中，$p$ -核的丰度在正常质量等级中显著增加了$\sim10-10^{4}$倍，甚至达到更重的$p$ -核，如$^{124}\mathrm{Xe}$，$^{126}\mathrm{Xe}$和$^{130}\mathrm{Ba}$。$p$ -核的平均过剩生产因子主要受后期风轨迹的影响。我们的结果表明集体中微子振荡对$νp$过程有很强的影响，这表明为了得到精确的$p$ -核丰度，在网络计算中应该考虑集体中微子振荡.本文的结论依赖于电子和非电子反中微子味的初始中微子参数的差异，在我们的情况下是很大的。为了得出一个可靠的结论，有必要对输入中微子物理和风的轨迹进行进一步的系统研究。然而，这一发现将有助于理解…
2017-07-28 astro-ph.HE
High energy neutrinos from fast winds in Novae
我们讨论的情况下，TeV中微子产生的新星爆炸。有人认为，强子在新星风的内部被加速到非常高的能量，这是白矮星强磁场重联的结果。强子预计将有效地与风的稠密物质相互作用，无论是在加速过程中还是在它们与赤道风的平流过程中。我们计算的中微子光谱，并估计μ介子中微子事件率在冰立方望远镜，在几个新星的情况下。一般来说，这些事件率不太可能被现有的中微子探测器探测到。然而，对于观测者的有利位置，一些中微子事件不仅可以从最近由{ \it Fermi}-LAT望远镜在GeV $γ$ -射线中检测到的新星中检测到，而且可以从在$γ$ -射线中未检测到的新星中检测到。从新星观测到的GeV $γ$射线发射不能起源于这里讨论的模型，因为质子在白矮星的几个恒星半径内被加速，即在GeV $γ$射线与辐射场和风物质相互作用时被严重吸收的区域。
2022-01-26 astro-ph.HE hep-ph
Potential Contribution of Young Pulsar Wind Nebulae to Galactic High-Energy Neutrino Emission
本研究聚焦处于自由膨胀阶段的年轻脉冲星风星云，通过建模其演化与质子输运过程，以蟹状星云为模板估算其对银河系高能中微子辐射的贡献，发现在100 TeV能段乐观情形下占IceCube观测流强的5%，更高能段贡献依赖注入谱与近源辐射。
2025-01-15 astro-ph.HE
Proto-neutron star evolution with improved charged-current neutrino-nucleon interactions
我们在球对称条件下，采用准静态近似，用一种新的数值程序模拟了原中子星的Kelvin-Helmholtz冷却相。我们第一次使用了全套的带电电流中微子核子反应，包括中子衰变和修改后的Urca过程，连同能量依赖的数值表示随机相位近似的核关联的列入。此外，对流运动的混合长度理论内考虑。当我们改变计算中微子-核子反应速率的假设时，我们发现冷却时间尺度、中微子信号和中微子驱动风的组成的主导效应来自对流运动的包含。与平均场方法相比，在随机相位近似下计算核关联的影响相对较小。
2022-01-06 astro-ph.HE nucl-th
Phase transitions and He-synthesis driven winds in neutrino cooled accretion disks: prospects for late flares in short gamma-ray bursts
我们考虑了短伽马射线暴（SGRB）背景下致密星潮汐破裂后碎片的长期演化。最初的相遇冲动地创造了一个热的，致密的，中微子冷却的盘，能够为即时发射提供动力。经过长时间的延迟，我们发现强大的风从磁盘的表面发射，由自由核子重组成α粒子驱动。相关的能量释放耗尽了质量供应，并最终关闭了中央引擎的活动。因此，光度和质量吸积率偏离了早期的自相似行为预期的一个孤立的环与有效的冷却。这就使得第二次延迟活动成为一个突出的可观测的签名，当物质在潮汐尾产生的初始遭遇返回到附近的中心对象。新的吸积事件的时间尺度可以达到几十秒到几分钟，这取决于系统的细节。相关的能量和时间尺度与X射线耀斑中发生的一致。
2009-06-01 astro-ph.HE
High-energy neutrinos and gamma rays from winds and tori in active galactic nuclei
本文提出活动星系核吸积盘驱动的风中质子经激波加速后通过pp和pγ过程产生中微子与伽马射线，可解释NGC 1068的TeV中微子及多波段辐射，为探测AGN风发射位置提供新途径。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultrahard spectra of PeV neutrinos from supernovae in compact star clusters
星暴区有许多年轻的大质量恒星和超新星遗迹形成的强大恒星风，是高能宇宙线加速的有利场所。超新星冲击波与来自年轻恒星的致密星团的快风碰撞，使质子加速到远高于孤立SN中扩散冲击波加速的标准极限的能量。在这样的风超新星PeV加速器中，质子光谱很硬，在光谱的高能端有很大的通量，在非弹性核碰撞中产生大量的伽马射线和中微子。我们认为，在银河系Westerlund 1星系团的SN冲击可能会加速质子约40 PeV。一旦加速，这些CR将扩散到周围的稠密云层中，并产生中微子，其通量足以解释冰立方天文台从银河系内部检测到的一部分事件。
2015-09-12 astro-ph.HE
Proto-Neutron Star Convection and the Neutrino-Driven Wind: Implications for the $ν$p-Process
本研究探究原中子星对流驱动波对富质子中微子驱动风$ν$p过程核合成的影响，发现波效应可显著改变核合成过程，高波光度下可形成重至$A\thickapprox 200$的元素，揭示了对流波在核合成中的关键作用。
2024-04-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting Disk Winds in Active Galactic Nuclei as an Origin of Cosmic Gamma-ray and Neutrino Backgrounds
The University of Osaka（大阪大学）；Shibaura Institute of Technology（芝浦工业大学）；RIKEN（理化学研究所）；The University of Tokyo（东京大学）
通过校准的轻子-强子盘风模型和AGN种群合成，发现盘风对10 GeV以上宇宙伽马射线背景贡献≤5%，对100 TeV中微子背景贡献≤10%，不占主导。
2026-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Production of Mo and Ru isotopes in neutrino-driven winds: implications for solar abundances and presolar grains
太阳系中所谓的$p$ -同位素$^{92,94}\mathrm{Mo}$和$^{96,98}\mathrm{Ru}$的起源仍然是一个谜，因为几个天体物理方案无法解释它们。此外，X型（SiC X）的前太阳碳化硅颗粒的数据表现出独特的钼图案，特别是对于$^{95,97}\mathrm{Mo}$。我们研究生产的Mo和Ru同位素在中微子驱动的风与核心坍缩超新星（CCSNe）在广泛的条件。我们发现，质子丰富的风可以作出主导贡献的太阳丰度的$^{98}\mathrm{Ru}$，显著的贡献$^{96}$ Ru（$\lesssim 40\%$）和$^{92}$ Mo（$\lesssim 27\%$），和相对较小的贡献$^{94}$ Mo（$\lesssim 14\%$）。相比之下，富含中子的风对太阳$^{92,94}$ Mo丰度的贡献可以忽略不计，并且不能产生$^{96,98}$ Ru。然而，我们发现，一些中子丰富的风可以解释在SiC X晶粒中的奇特的钼图案。我们的研究结果可以推广，如果类似的条件也得到了其他类型的喷出物在CCSNe或中子星合并。
2018-04-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-Dimensional General-Relativistic Simulations of Neutrino-Driven Winds from Magnetized Proto-Neutron Stars
本文利用三维GRMHD模拟研究强偶极磁场PNS的中微子驱动风，发现闭合区物质约60 ms后喷出，其高熵可使不少于1%的赤道喷出物实现第二峰$r$-过程。
2023-06-06 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino-Driven Winds in Three-Dimensional Core-Collapse Supernova Simulations
本文基于Fornax代码的十二个长时标三维超新星模拟，系统分析了9至60倍太阳质量前身星产生的中微子驱动星风，揭示了其跨声速、非球对称动力学与热力学特征、弱r过程核合成贡献及对爆炸能量的重要影响。
2023-08-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-Dimensional General-Relativistic Simulations of Neutrino-Driven Winds from Rotating Proto-Neutron Stars
利用三维广义相对论流体动力学模拟方法，研究了快速自转对核塌缩超新星或中子星合并过程中形成的原中子星（PNS）的中微子加热风性质的影响.我们专注于几秒钟的PNS冷却演化时的中微子光度服从$L_{ν_e} + L_{\barν_e} \approx 7\times 10^{51}$ erg s $^{-1}$的条件特性，并在其中大部分的风的质量损失将发生。经过初始的瞬态阶段，我们所有的模型达到近似稳态流出的解决方案，正能量和声波表面上捕获的计算网格。我们的非旋转和旋转速度较慢的模型（角速度相对于开普勒$Ω/Ω_{\rm K} \lesssim 0.4$ ;旋转周期$P \gtrsim 2$ ms）产生近似球对称的外流，与以前的PNS风研究的性能很好的协议。相比之下，我们最快速旋转的PNS解决方案（$Ω/Ω_{\rm K} \gtrsim 0.75$ ; $P \approx 1$ ms）产生的外流集中在旋转的赤道平面上，具有更高的质量损失率（超过一个数量级），更低的速度，更低的熵，更低的渐近电子分数，比其他类似的非旋转风的解决方案。虽然这种快速旋转的PNS在自然界中可能很罕见，但与更常见的缓慢旋转的PNS出生相比，它们的非典型核合成成分和超大质量产额可能使它们成为轻富中子核的重要贡献者。我们的计算铺平了道路，包括旋转和动态重要的大尺度磁场的风特性在一个三维GRMHD框架内的综合影响。
2022-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining nucleosynthesis in neutrino-driven winds: observations, simulations and nuclear physics
产生第一个$r$过程峰（$Z = 38-47$）的较轻重元素的一个有希望的天体物理学场所是中等富中子（$0.4 < Y_e < 0.5$）中微子驱动的爆炸环境的喷出物，如核心坍缩超新星和中子星合并，在那里弱$r$过程起作用。这种核合成表现出的不确定性，从$(α,xn)$反应的实验数据的情况下，富中子核，这是目前基于统计模型的估计。在这项工作中，我们报告了一个新的核反应的影响，使用Monte Carlo方法和改进的$(α,xn)$率的基础上的原子V2 $α$光学模型势（$α$ OMP）。我们将我们的结果与最新的贫金属恒星[Fe/H] $<$ -1.5列表的观测结果进行比较，以找到中微子驱动风的条件，在那里可以合成较轻的重元素。我们确定了一系列$(α,xn)$反应速率，它们在不同的天体物理条件下会影响关键元素的比例。我们的研究旨在利用现有的和新一代的放射性核束设施开展更多的$(α, xn)$反应的核物理实验，并开展更多的贫金属星的观测研究。
2022-04-14 astro-ph.HE nucl-ex
Impact of $(α,n)$ reactions on weak r-process in neutrino-driven winds
在一颗成功的核心坍缩超新星之后，中微子驱动的风会在可能合成更轻的重元素（$30<Z<45$）的地方形成。在早期星系中，这些元素的起源与r过程和一个额外的过程有关。这里我们假设附加过程对应于中微子驱动风中发生的弱r过程或α过程。基于流体动力学模拟得到的轨道，我们研究了天体物理和核物理的不确定性，我们的主要重点是$(α,n)$反应。这些对于重新分配物质并允许在核统计平衡冻结后将其从轻元素进一步移动到重元素至关重要。在这第一个敏感性研究中，我们改变了所有的$(α,n)$反应由给定的恒定因素，这是合理的基础上的统计模型和核物理输入的不确定性，主要是α光学势在风中发现的条件下。我们的研究结果表明，$(α,n)$反应确实是非常重要的预测丰度。因此，将进行进一步研究，以确定个体关键反应。由于核合成路径接近稳定，这些反应可以在不久的将来测量。这将独特地允许减少核物理的不确定性，从而使用观测来约束和理解风中的天体物理条件。
2017-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现，打开了PeV（10^15 eV）的天空。由于它们的位置不确定性很大，这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源，在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后，我们建立了这些源的光谱能量分布，并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面，许多天体，包括星暴星系NGC 253和半人马座A，尽管在空间上与中微子事件重合，但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面，由于缺乏TeV的数据，各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测，但将被证实或反驳，只有进一步的冰立方数据。无论如何，这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Nucleosynthesis signatures of neutrino-driven winds from proto-neutron stars: a perspective from chemical evolution models
我们测试的假设，所观察到的第一个峰值（Sr，Y，Zr）和第二个峰值（Ba）的S-过程中的元素丰度低金属含量的银河系恒星，和元素Mo和Ru的丰度，可以解释一个普遍的R-过程的贡献起源于中微子驱动的风从高磁性和快速旋转的原中子星（原NS）。我们构建的化学演化模型，将最近的原NS产量的计算，除了从AGB星，Ia型超新星的贡献，和两个替代的大规模星风和核心坍缩超新星的产量。对于非旋转的大质量恒星产量从任何一组，没有原NS风模型低估了$0.3$ - $1\,\text{dex}$在低金属丰度观测到的s-过程峰值丰度，他们严重低估了钼和钌在所有金属丰度。模型结合风产额从原NS与旋转周期$P \sim 2$ - $5\,\text{ms}$适合所有这些元素的观测趋势很好。或者，模型省略原NS风，但采用快速旋转的大质量恒星的产量，与$v_{\rm rot}$之间的$150$和$300\,\text{km}\,\text{s}^{-1}$，可以合理地解释观测到的丰度水平$\text{[Fe/H]}<-2$。这些模型在更高的金属丰度下高估了[Sr/Fe]和[Mo/Fe]，但通过调整$v_{\rm rot}$对恒星金属丰度的依赖性，它们可能在[Fe/H]上达到可接受的拟合。如果许多原始NS在出生时就具有强磁场和短自旋周期，那么它们的中微子驱动风就为低金属丰度恒星星族中的Sr、Y、Zr、Mo、Ru和Ba提…
2021-09-28 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Solar r-process-constrained actinide production in neutrino-driven winds of supernovae
长寿命放射性核作为核宇宙计时器和核合成源活动的宇宙示踪剂发挥着重要作用。特别是锕系元素区域的核，如钍、铀和钚，可以证明环境中的浓缩是由仍然神秘的天体物理来源造成的，这些来源是通过快速中子捕获过程（r-过程）产生富中子核的原因。超新星和合并中子星（NS）或NS-黑洞双星被认为是最有可能的来源的r-核。但是，赞成其中一种或另一种或两者的论点都是间接的，并利用了假设;它们是以理论模型为基础的，但仍有简化和缺陷。一个明确的生产事件的观测确定仍然失踪。为了便于在此方向上进行搜索，例如\通过在恒星包层、星际介质或地球储层中寻找放射性示踪剂，我们改进了对核心坍缩超新星中微子驱动风中锕系元素（$^{232}$ Th、$^{235,236,238}$ U、$^{237}$ Np、$^{244}$ Pu和$^{247}$ Cm）产生的理论估计和相应的不确定度范围。由于最先进的超新星模型不产生r-过程可行的条件-但仍然缺乏，例如，强磁场的影响-我们的研究基于一个简单的分析，牛顿，绝热和稳态风模型，并考虑大量贡献分量的叠加，其核合成相关参数（质量重量，熵，膨胀时间尺度，和中子过剩）的约束下，积分风核合成密切再现太阳系分布的r-过程元素的假设。我们还测试了不确定的核物理的影响。
2016-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
TeV Gamma-Rays from the Low-Luminosity Active Galactic Nucleus NGC 4278: Implications for the Diffuse Neutrino Background
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；Nanjing University（南京大学）
研究NGC 4278高能伽马射线的起源，通过AGN喷流和风两种情景分析，探讨其在不同状态下的发射机制，并提出未来观测可区分喷流与喷流-Hadronic模型，同时解释弥漫中微子背景。
2026-04-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
First inverse kinematics measurement of resonances in $^7$Be($α,γ$)$^{11}$C relevant to neutrino-driven wind nucleosynthesis using DRAGON
解释银河系轻$p$ -核起源的一个可能机制是，在核心坍缩超新星的富质子中微子驱动的风喷出物中，通过$νp$ -过程进行核合成。然而，这种生产方案对潜在的超新星动力学和核物理输入非常敏感。就核不确定性而言，通过$^7$ Be（$α,γ$）$^{11}$ C反应从$pp$ -链的突破已被确定为影响核流从而影响$νp$ -过程效率的重要环节。然而，在相关温度范围T = 1.5-3 GK内，其反应速率知之甚少。我们报告的第一个直接测量的两个共振的$^7$ Be（$α,γ$）$^{11}$ C反应与以前未知的强度使用强烈的放射性$^7$ Be束从ISAC设施和龙反冲分离器在逆运动学。在相关温度范围内，我们已将$^7$ Be（$α,γ$）$^{11}$ C反应速率不确定度降低到$\sim$ 9.4-10.7%。
2022-09-14 astro-ph.HE nucl-ex
Neutrino-driven winds in the aftermath of a neutron star merger: nucleosynthesis and electromagnetic transients
我们提出了一个全面的核合成研究的中微子驱动的风后，一个双中子星合并。我们的重点是初始残余阶段时，一个大质量的中央中子星是存在的。使用示踪剂从最近的流体动力学模拟，我们确定总质量和综合丰度来表征未结合物质的组成。我们发现核合成产额敏感地依赖于大质量中子星的寿命和极角。超过$9 \cdot 10^{-3} M_\odot$的物质变为未结合状态，直至达到$\sim 200~{\rm ms}$。由于$Y_{\rm e} \approx 0.2 - 0.4$的电子分数，主要合成质量数为$A < 130$的原子核，补充了早期动态喷出物的产量。这两种类型的喷出物的混合场景可以解释丰富的r-过程贫金属星的丰度模式。此外，我们还计算了新产生的放射性同位素衰变的加热速率。在约$4~{\rm h}$之后，得到的光变曲线在蓝色带中达到峰值。此外，由于在动态喷出物中的重r-过程核的高不透明度导致在$3-4~{\rm d}$之后的红外中的第二个峰。
2015-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Towards Powerful Probes of Neutrino Self-Interactions in Supernovae
本研究提出将超新星中的增强中微子自相互作用νSI建模为相对论性紧密耦合流体，并通过SN 1987A信号持续时间及风流出可观测量为检验νSI提供有力途径。
2023-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
