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
Flavor ratios of astrophysical neutrinos interacting with stochastic gravitational waves having arbitrary spectra
研究了固定质量中微子与随机引力波相互作用系统的演化和振荡。这些GW的能谱是高斯的,振幅的相关器是任意的。在这种情况下,我们导出了味中微子的密度矩阵方程。在两种近似下,该方程可以解析求解。在三种中微子味的一般情况下,我们找到了密度矩阵的数值解。我们考虑合并二进制黑洞作为源的随机GW与现实的光谱。正常和倒置的质量排序进行了分析。讨论了主要由超大质量黑洞发射的随机引力波中中微子流的弛豫。在这种情况下,我们得到的能量范围和传播长度的弛豫过程是最有效的。讨论了我们的结果在天体物理中微子流观测中的应用。
2020-12-11 astro-ph.HE hep-ph
Interaction of supernova neutrinos with stochastic gravitational waves
研究了中微子在任意极化的引力波(GW)作用下的传播和味振荡。本文用微扰方法重新导出了三味中微子系统的有效哈密顿量。然后,利用这个结果,我们考虑了一般能量密度谱的随机引力波中中微子味的演化。得到了密度矩阵的方程,并在三种中微子味的情况下解析求解。作为一个应用,我们研究了在一个核心坍缩超新星发射的中微子束的味道含量的演变。我们得到了引力波对中微子通量贡献的解析表达式和描述中微子通量衰减到渐近值的阻尼衰减量的解析表达式。我们发现合并超大质量黑洞发射的引力波对中微子通量演化的贡献超过了恒星质量的黑洞。讨论了所得结果对中微子望远镜测量天体物理中微子的意义。
2021-08-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Observations of diffuse fluxes of cosmic neutrinos
本文综述了目前高能天体物理中微子扩散通量的观测结果。为了理解其科学意义,讨论了不同探测通道的测量结果,并对结果进行了比较。讨论的重点是能谱、风味比和大尺度各向异性。
2016-01-31 astro-ph.HE hep-ex
Calculation of conventional and prompt lepton fluxes at very high energy
本文提出了一种计算包含常规和瞬发大气轻子通量的有效方法。将耦合叶栅方程表示为矩阵方程进行数值求解。所提出的方法是非常灵活的,并允许使用不同的强子相互作用模型,现实的参数化的初级宇宙射线通量和地球的大气,粒子的相互作用和衰变的详细治疗。所开发的方法的力量,说明了通过计算轻子通量预测的一些不同的情况。
2015-03-03 astro-ph.HE 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
The hadronic interaction model Sibyll-2.3c and inclusive lepton fluxes
大气中宇宙线相互作用产生的μ子和中微子来源于大气簇射中介子的衰变。Sibyll-2.3c的目标是根据新的加速器数据,包括来自LHC的数据,在相关的相空间中精确描述常规轻子和瞬发轻子的强子相互作用。Sibyll主要设计为事件发生器,用于模拟广泛的空气簇射。因为它已经被调整为向前物理以及中心区域,它也可以用来计算包含通量。本文介绍Sibyll-2.3c程序在计算大气轻子通量中的应用。
2020-06-05 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from charm: forward production at the LHC and in the atmosphere
大气中瞬发中微子通量的理论预测有很大的不确定性与粲强子的产生有关,到目前为止,粲强子是大气中瞬发中微子的主要来源。宇宙射线的通量,其陡降的能谱,在评估高能大气中微子通量时,对粲的前向产生起着重要作用。欧洲核子研究中心目前的LHCb实验限制了与瞬发大气中微子通量相关的运动学区域的魅力产生。拟议的向前物理设施具有额外的能力来检测大型强子对撞机向前魅力产生的中微子通量。我们讨论了当前和计划中的实验对高能大气中微子通量理论预测发展的影响。
2021-07-30 astro-ph.HE hep-ex 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
Neutrino transport and flavor instabilities in a post-merger disk
University of Tennessee(田纳西大学);University of Hamburg(汉堡大学);Institut de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)(瓦伦西亚大学-西班牙国家研究委员会粒子物理研究所);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);University of New Hampshire(新罕布什尔大学)
研究中微子传输中味不稳定性在合并后盘中的发展与松弛,通过全局和局部经典及量子动力学模拟分析六维相空间的各向异性与不均匀性。
2026-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Non-standard neutrino interactions in the Earth and the flavor of astrophysical neutrinos
我们研究了在中微子与地球物质的非标准相互作用中,超高能天体物理中微子的味含量的修正。与影响从源到地球的传播的新物理学的情况不同,非标准地球物质效应引起中微子的到达方向上的味道含量的依赖性。我们发现,在目前的限制,非标准中微子相互作用参数,大偏差的标准3-nu振荡预测可以预期,特别是由一种风味的源占主导地位的通量。相反,它们并没有对地球上以π-μ介子衰变链产生为主的源的均衡口味的预期进行相当大的修正。
2016-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Energy dependent neutrino flavor ratios from cosmic accelerators on the Hillas plot
我们讨论了宇宙加速器的中微子通量和能量依赖的味比作为加速区的大小和磁场的函数,这是希拉斯图的参数。我们假设费米加速的质子和同步加速的电子(或正电子)的光子之间的光强子相互作用导致带电π介子的产生。我们包括同步加速器冷却的带电π介子和连续产生的μ介子,然后进一步衰变成中微子,以及螺旋度依赖的μ介子衰变。我们的光强子相互作用模型包括直接生产,更高的共振,和高能量的过程,以模拟中微子味和中微子反中微子比具有足够的精度。由于我们假设源是光学薄的中子相互作用,我们包括中子衰变的中微子通量。我们将Hillas图分为R和B中具有超过20 x24数量级的不同特征风味比率的区域。在一些具有相当大的磁场的例子中,我们恢复了中子束、π介子束和μ介子阻尼束作为能量的函数。然而,我们也发现了异常或新的源,如μ子束源的风味比nu_e:nu_mu:nu_tau为1:1:0的能量区域中的同步阻尼μ子堆积。我们还讨论了如何利用π ^+和π ^-产生之间的强烈不平衡来识别p γ光学薄源。我们发现,尽管高能光强子过程的π ^-污染和混合参数的不确定性,这些原则上可以在大多数情况下被识别。
2011-06-21 astro-ph.HE hep-ph
Computation of the transmitted and polarized scattered fluxes by the exoplanet HD 189733b in X-rays
已经探测到数千颗系外行星,但在HD 189733 A的X射线中只可能观测到一颗系外行星过境。是什么使得在这个波段探测系外行星如此困难?为了回答这个问题,我们运行Monte-Carlo辐射转移模拟来估计HD 189733 b再处理的X射线通量的量。尽管HD 189733 b是一个扩展的蒸发大气,但在0.7keV处(用XMM-Newton探测到的0.25- 2keV能带内光子的平均能量),它的X射线吸收半径是行星半径的$\sim$ 1.01倍(包括离子),在距行星凌日中心2.1%的$\sim$ $\pm46$ min处,在几何厚光学薄的日冕上产生最大深度$\sim$ 2.1%。我们在0.25- 2keV能带数值计算了在距凌日中心$\sim$ ~min处的最大深度仅为1.6%,并且假设在大气中加入金属不会显著改变密度-温度剖面,对金属丰度的影响不大。关于在X射线中直接探测HD 189733 b,我们发现,由系外行星大气再处理的通量量随轨道相位而变化,比主星的通量要暗3- 5个数量级。此外,HD 189733 b的线偏振度为$<$ 0.003%,在行星最大伸长附近检测到最大值。这意味着用轨道相位调制X射线通量和散射诱导的连续极化都不能用当前的X射线设施观察到。
2017-02-01 astro-ph.EP astro-ph.HE
Observable features in (ultra)high energy neutrinos due to active-sterile secret interactions
我们考虑了一种新的赝标粒子介导的活性无菌秘密中微子相互作用对高能和超高能中微子通量的影响。特别是,我们专注于3个活性和1个无菌中微子的情况下耦合的味道依赖的相互作用,扩展的情况下,1个活性和1个无菌中微子,我们最近检查。我们发现,根据无菌中微子与活动部门的相互作用的种类,新的区域的参数空间的秘密相互作用,现在允许导致有趣的现象学影响的两个基准通量,我们认为,即天体物理幂律通量,在低于100 PeV的范围内,和宇宙起源通量,在超高能量范围。首先,最终的有效通量可以在未来的实验中观察到可测量的损耗。特别是,在只有τ中微子相互作用的情况下,我们发现对天体物理幂律通量的影响可以如此之大,以至于已经被IceCube实验探测到。此外,我们发现风味比的能量依赖性具有有趣的特征。
2020-11-25 astro-ph.HE hep-ph
A simple model for spectral swapping of supernova neutrinos
核心坍缩超新星释放出的中微子会因为高中微子通量而经历集体的味道转换。因此,不同口味的中微子可以(部分)交换它们的能谱,这种现象被称为(逐步)光谱交换或光谱分裂。我们简要回顾了一个简单的模型,解释这种现象。
2009-07-01 astro-ph.HE hep-ph
Updated limits on diffuse fluxes of cosmic neutrinos with 2008-2011 ANTARES data
ANTARES中微子望远镜探测沿中微子相互作用产生的带电粒子路径发射的切伦科夫辐射。ANTARES对所有的味道都很敏感,尽管它对μ子中微子进行了优化。已经开发了几种估计探测器有效体积中沉积能量的算法,并将其应用于初级中微子能量的重建-这可以改善对天体物理中微子扩散通量的搜索。本文利用全探测器4年的观测数据,对寻找高能(E_v> 30 TeV)宇宙中微子扩散流的工作进行了更新。
2013-05-28 astro-ph.HE
Super-Eddington fluxes during thermonuclear X-ray bursts
近三十年来,人们已经知道热核X射线爆发的能谱通常与普朗克函数很好地拟合,温度如此之高,以至于它们意味着发射表面存在超埃丁顿辐射通量,即使在没有光球半径膨胀证据的爆发部分也是如此。这种明显的不一致性通常被搁置一边,假设通量实际上是亚爱丁顿的,拟合的温度如此之高,是因为光谱被大气的能量依赖不透明度扭曲了。在这里,我们表明,目前可用的传统大气模型预测的光谱出现不兼容的最高精度测量的爆发光谱使用罗西X射线定时探测器,如在4U 1820-30超级爆发和长爆发从GX 17+2。相比之下,这些测量与具有高温和适度化学势的玻色-爱因斯坦光谱非常吻合。这种光谱与普朗克光谱非常相似。它们意味着地表辐射通量比爱丁顿通量大三倍以上。我们发现,从许多来源的许多其他突发的片段是很好的拟合类似的玻色-爱因斯坦光谱,这表明在发射表面的辐射通量也超过了爱丁顿通量在这些段。我们认为,爆发谱可以密切接近玻色-爱因斯坦谱,并有超过爱丁顿通量的通量,因为它们是由康普顿化形成的扩展,低密度辐射气体由向外辐射力的支持,并由纠缠的磁场限制。
2010-07-16 astro-ph.HE
Solar neutrinos with CE$ν$NS and flavor-dependent radiative corrections
本研究在三味振荡框架下评估暗物质探测器中太阳中微子 CE$ν$NS 的味依赖辐射修正,指出低阈值、百吨年级曝光可探测树图外贡献并检验 μ/τ 分量及微小昼夜不对称性。
2023-09-27 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Elaborating the Ultimate Fate of Fast Collective Neutrino Flavor Oscillations
密集的中微子和反中微子云可以表现出快速的集体味振荡。以前,在物理学。126(2021)061302中,我们提出这种风味振荡导致去极化,即,味道的不可逆混合,其程度取决于不同味道的初始动量分布。在本文中,我们详细阐述和推广了这个建议,并与文献中的相关结果进行了比较。我们提出了一个准确的分析估计较低的静止点的快速风味摆,并强调放松机制,即,横向弛豫、多极级联和味道波的混合,这导致它稳定下来。我们估计去极化的程度,它对动量和净轻子不对称性的依赖,以及它的推广到三种口味。最后,我们规定的退偏分布和通量,可用于超新星/核合成模拟和超新星中微子现象学的近似分析配方。
2022-12-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Anomalous bremsstrahlung and the structure of cosmic ray electron-positron fluxes at the GeV-TeV energy range
本文揭示了在大气顶测量的初级宇宙射线正负电子能谱具有双重结构:在$400 GeV$周围有一个过剩分量$Φ^s_{e^+}(E)=Φ^s_{e^-}(E)$,它起源于强$e^+e^-$源和畸变的背景$Φ^0_{e^-}(E)$。我们认为AMS-CALET和Fermi-LAT-DAMPE数据之间的差异是由于在特定窗口处由于反常韧致辐射效应导致的通量能量损失造成的。反常韧致辐射作用下的光谱演化满足改进的电磁级联方程。这些谱都是参数化的,可以看作是探索新物理的课题。我们建议对Bethe-Heitler公式在高能电子和光子传输研究中的应用进行检查。
2020-05-01 astro-ph.HE