Lepton number crossings are insufficient for flavor instabilities
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
该研究指出,在中微子密集环境中,轻子数交叉并非风味不稳定的充分条件,通过构造反例揭示了切连科夫辐射机制。
2026-02-11 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
Energy Dependence of Flavor Instabilities Stemming from Crossings in the Neutrino Flavor Lepton Number Angular Distribution
本研究聚焦核心坍缩超新星等天体环境中的中微子气体,探究真空频率对味不稳定性的作用,发现非零真空频率可在自相互作用远强于真空频率时诱发不稳定性,且能让无FLN过零点的系统等效产生过零点并失稳。
2024-06-21 astro-ph.HE hep-ph
Fast flavor instabilities and the search for neutrino angular crossings
随着认识到快速味不稳定性可能会影响超新星和中子星合并中微子,使用模拟数据来确定不稳定性发生的时间和地点已经成为一个高度优先事项。这项工作面临着一个有趣的问题。快速不稳定性与中微子角交叉有关,但模拟通常采用矩方法,牺牲动量空间角分辨率,以便将资源分配到其他地方。如何才能最有效地利用有限的角度信息?这里的主要目的是使这个问题更加尖锐,并检查一些可用的答案。最近提出的方法搜索角交叉仔细检查,时刻封闭的局限性突出,和两种方法重建角分布单独从通量因子(分别基于最大熵和尖锐的解耦假设)进行了比较。在(半)透明区域,标准的封闭处方可能会错过一些应该存在的交叉点,并引入其他不应该存在的交叉点。
2021-04-15 astro-ph.HE hep-ph
Inspecting neutrino flavor instabilities during proto-neutron star cooling phase in supernova: I. Spherically symmetric model
本文在球对称和准静态近似下研究了1至50秒原中子星冷却阶段的中微子快味与碰撞味不稳定性,通过蒙特卡罗输运计算发现模型中无味转换迹象,并指出引入多维效应可能改变该结论。
2024-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino mass hierarchy and three-flavor spectral splits of supernova neutrinos
最近人们意识到,三味效应可以特别地修改由集体振荡引起的光谱分裂的发展,对于在质子中子星冷却阶段发射的超新星中微子。我们系统地探讨这种情况下,解释如何影响这些三味效应取决于中微子质量的排序。在倒置的质量等级中,太阳质量分裂引起(反)中微子能谱区域的不稳定性,而这些区域在由大气质量分裂和1-3混合角控制的主导双味演化下是稳定的。结果,在电子(反)中微子光谱中发现的高能光谱分裂消失了,并转移到其他口味。不完美的绝热性导致光谱交换特征的拖尾。在正常的质量等级中,三味和双味不稳定性作用在中微子能谱的同一区域,导致只有轻微偏离双味处理。
2010-05-28 astro-ph.SR hep-ph
Quasi-linear theory of fast flavor instabilities in homogeneous environments
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所(INFN)那不勒斯分部);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理学研究所)
本文提出准线性理论用于研究均匀环境中快速味不稳定性,通过将味波视为独立线性自由度,考虑中微子分布的反作用和非共振中微子-味子相互作用,为绕过非线性小尺度效应提供新方法。
2026-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrino flavor transformation with moments: application to fast flavor instabilities in neutron star mergers
本研究基于三维中子星合并模拟,采用扩展的二阶矩形式化和线性稳定性分析,探究了中微子快味振荡的特征,并通过与局部三维双味模拟对比,验证了矩方法在不稳定性增长率与长度尺度上的有效性。
2024-02-14 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino-Mass-Driven Instabilities as the Earliest Flavor Conversion in Supernovae
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
Single-wave solutions of the neutrino fast flavor system. Part II. Weak instabilities and their resonant behavior
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
研究浅角度交叉下快味不稳定性的非线性演化,发现共振中微子驱动周期性的味反转,形成味摆模型,描述了弱不稳定性的早期发展。
2026-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dynamic Competition of Fast and Collisional Neutrino Flavor Instabilities with Collisional Damping in Spatially Inhomogeneous Systems
The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Waseda University(早稻田大学)
研究快性与碰撞性中微子味不稳定性在非均匀环境中与碰撞阻尼的动态竞争,揭示碰撞阻尼对集体味振荡动态的显著影响,发现系统最终趋于相同味平衡态。
2026-08-03 astro-ph.HE hep-ph
Flavor instabilities in the neutrino line model
稠密的中微子介质可以通过非线性中微子-中微子折射经历集体味振荡。为了使这个多维味道传输问题更易于处理,所有现有的研究都假设了某些对称性(例如,早期宇宙中的空间均匀性和方向各向同性)来减少问题的维度。在这项工作中,我们表明,如果方向和空间对称性不强制执行的中微子线模型,集体振荡可以发展的物理制度中,保持稳定的振荡模式。我们的研究结果表明,集体中微子振荡在真实的天体物理环境(如核心坍缩超新星和黑洞吸积盘)可以从现有的模型,其中空间和方向的对称性是人为施加的预测有质的不同。
2015-05-28 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Approximate Energy-Integration Method for Identifying Collisional Neutrino Flavor Instabilities
Waseda University(早稻田大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
本文提出一种近似能量积分方法,用于高效识别核心坍缩超新星和双中子星并合中碰撞性中微子味不稳定性,通过保留关键物理特征提升计算效率。
2026-04-01 astro-ph.HE 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
Theory of neutrino slow flavor evolution. Part II. Space-time evolution of linear instabilities
本文研究中微子慢味演化中线性不稳定性的时空演化,证明所有弱不稳定性均为对流型,表明其进一步演化具有非局部性,从而指出在小盒子中数值模拟此类后果并不总是合适的。
2025-06-02 astro-ph.HE hep-ph
Evolution of collisional neutrino flavor instabilities in spherically symmetric supernova models
本文在球对称超新星模型中实现多群离散坐标中微子输运模拟,证实碰撞味不稳定性普遍存在于中微子球附近,并揭示其主导影响重轻子味中微子能谱,而电子味中微子几乎不受影响。
2023-04-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutrino flavor instabilities in a time-dependent supernova model
由于中微子之间的中性流弱相互作用,一个致密的中微子介质,如在核心坍缩的超新星内部的中微子介质,可以经历集体的味道转换或振荡。这一现象已在一个受限制的、静止的超新星模型中进行了研究,该模型具有围绕超新星中心的(空间)球对称性和围绕径向的(方向)轴对称性。最近的研究表明,集体中微子振荡可以自发地打破这些空间和方向对称性。本文分析了含时超新星模型中的中微子味不稳定性。我们的研究结果表明,集体中微子振荡开始在大约相同的半径在静止和时间相关的超新星模型,除非存在非常迅速的变化,在当地的物理条件的时间尺度上的几微秒或更短。我们的研究结果还表明,集体中微子振荡可以随时间迅速变化的制度,它们确实发生,需要在时间相关的超新星模型进行研究。
2015-10-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Collective excitations, instabilities, and ground state in dense quark matter
研究了(带隙和无隙)双色超导相的光等离子体激元谱及其与色磁不稳定性和基态结构的关系。结果表明,第4- 7和第8胶子通道中的色磁不稳定性对应于两种截然不同的等离子体激元谱。这些光谱使我们得出明确的结论:在基态中存在胶子凝聚体(其中一些可以是空间不均匀的)。我们还认为,空间非均匀的胶子凝聚应该存在于三味夸克物质中,奇异夸克的质量值对应于无隙色味锁定态。
2006-05-30 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Linearized flavor-stability analysis of dense neutrino streams
密集中微子流中的中微子-中微子相互作用,如核心坍缩超新星发射的中微子,可以导致自诱导中微子味转换。虽然这是一种非线性现象,但这些转换的开始可以通过线性化运动方程的标准稳定性分析来检查。这个问题被简化为一个线性本征值方程,其中包括中微子密度、能谱、角分布和物质密度。在单角度的情况下,我们重现以前的结果,并使用它们来确定两个通用的不稳定性:该系统是稳定的截止密度以上(“截止模式”),或可以接近渐近不稳定的密度增加(“饱和模式”)。我们分析了多角度对这些通用类型的不稳定性的影响,并发现,即使是饱和模式在大密度被抑制。对于这两种模式,当中微子和电子密度相当时,给定的多角度光谱通常是不稳定的,但当中微子密度比电子密度小得多或大得多时,多角度光谱是稳定的。在SN背景下的不稳定性的作用取决于可用的增长时间和受影响的模式的范围。在大的物质密度下,即使系统不稳定,大多数模式也是非共振的。
2011-07-12 astro-ph.SR hep-ph
Do Neutrinos Become Flavor Unstable Due to Collisions with Matter in the Supernova Decoupling Region?
本文基于18.6 M⊙超新星模型求解中微子动力学方程,发现解耦区域内快、慢不稳定性主导,碰撞并非味转换触发因。
2024-04-15 astro-ph.HE hep-ph
Mutual friction in a cold color flavor locked superfluid and r-mode instabilities in compact stars
耗散过程在旋转中子星中起作用,这对于防止r模不稳定性的增长是必不可少的。我们估计了一个由色味锁夸克物质组成的假设致密夸克星在$T \lesssim 0.01$ MeV下r模的阻尼时间。我们考虑的耗散是由于声子与量子化涡旋的弹性散射引起的正常和超流分量之间的相互摩擦力。这个过程是占主导地位的温度$T \lesssim 0.01$兆电子伏的平均自由程的声子,由于他们的自我相互作用是大于半径的明星,他们可以被描述为一个理想的玻色子气体。我们发现,r-模式的振荡有效地阻尼由这种机制的旋转频率为1赫兹的顺序在最多的crossars。我们的分析排除了以更高频率旋转的冷夸克完全由色味锁定的夸克物质组成的可能性。
2008-12-15 astro-ph hep-ph nucl-th
Jet energy loss in the quark-gluon plasma by stream instabilities
本文研究了两股反向传播的粒子射流穿过热平衡非阿贝尔等离子体时引起的等离子体不稳定性的演化。为了简化分析,我们假设两个部分子喷流在坐标空间中可用均匀分布函数描述,在动量空间中可用高斯分布函数描述。我们发现,当粒子喷流穿过夸克-胶子等离子体时,激发出不稳定的色磁模和色电模。这些场与等离子体的粒子(或硬模)相互作用,诱导产生电流;因此,射流损失的能量被等离子体的规范场和硬模吸收。我们比较了数值模拟的结果与分析计算进行假设的粒子射流可以描述的海啸般的分布函数。我们发现定性和半定量的协议与这两种方法得到的结果。
2009-12-01 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
"Classical" instabilities and "quantum" speed-up in the evolution of neutrino clouds
我们研究了由中性流中微子-中微子相互作用控制的中微子云中的集体行为的一些例子。分析这类系统的标准方程分两步重新推导:第一步,用“前向”哈密顿量代替完整的相互作用哈密顿量,该哈密顿量只包含最初被一种或另一种中微子占据的动量态;第二,一个因式分解假设,减少了时间演化问题的耦合方程的解决方案的各种双线性形式的期望,中微子场我们将后者称为“经典”方程。我们分析了这些方程的一些解决方案的情况下,中微子的初始动量和味道分布在空间中是强各向异性的。在某些情况下,我们发现一个不稳定性,导致快速演变的味道角分布,即使它是由一个非常小的初始味道混合种子(或替代由一个非常小的中微子质量$^2$项)。转向更完整的情况下,我们不假设经典的因式分解,而是解决的演化的影响下,充分的“向前”的哈密顿量,我们发现的可能性,快速演化,根据我们的定义,即使没有播种从传统的中微子混合。
2004-08-24 hep-ph
Neutrino flavor instabilities in neutron star mergers with moment transport: Slow, fast, and collisional modes
Institut de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)(粒子物理研究所(西班牙科学理事会-瓦伦西亚大学));Department of Physics & Astronomy, University of New Hampshire(新罕布什尔大学物理与天文系);Department of Physics and Astronomy, North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学物理与天文系);Department of Physics and Astronomy, University of Tennessee Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校物理与天文系);Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology, Sun Yat-Sen University(中山大学中法核工程与技术学院)
研究中子星并合模拟中中微子味不稳定性,分析碰撞模式与快慢模式的相互作用,提出考虑各向异性效应的改进方法。
2026-03-24 astro-ph.HE hep-ph
Flavor instabilities in the multi-angle neutrino line model
在环境中微子存在下的中微子味振荡在本质上是非线性的,这导致了有趣的现象,尚未得到很好的理解。最近的研究表明,在二维双束中微子线模型中,小距离尺度上的非均匀中微子振荡模在较大的中微子密度下会比均匀模变得不稳定。我们发展了一个数值计算程序来求解具有连续中微子角分布的多角/束线模型中的中微子振荡。我们表明,非均匀振荡模式可以发生在更高的中微子密度比在双束模型中的多角度模型。我们还发现,在足够小的尺度上的非均匀模式可以是不稳定的,在更小的中微子密度与环境物质比没有,虽然一个较大的物质密度不移动的不稳定区域的均匀模式更高的中微子密度的线模型,因为它在一维超新星灯泡模型。我们的结果表明,非均匀的中微子振荡模式可能是难以处理的数值,因为寄生振荡的问题变得更加严重的振荡在较小的尺度。
2015-07-31 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Theory of neutrino slow flavor evolution. Part I. Homogeneous medium
本文提出慢速中微子味不稳定性的统一理论框架,区分共振与非共振两种机制,并指出超新星内部可能以共振型为主,改变传统认知。
2025-04-23 astro-ph.HE hep-ph
Flavor stability analysis of supernova neutrino fluxes compared with simulations
我们应用线性化的稳定性分析简化模型的吸积相中微子流从超新星。我们比较结果与最近的数值研究,发现非常好的协议。这为线性化稳定性分析可进一步应用于更现实的模型提供了信心。
2011-10-25 astro-ph.SR hep-ph
Instabilities in relativistic two-component (super)fluids
我们研究了具有非零流体速度的双流体系统,并计算了它们的声模,这表明了各种不稳定性。对于两个零温超流体的情况下,我们采用一个微观场理论模型的两个耦合玻色子场,包括夹带耦合和非夹带耦合。本文系统地分析了各种不稳定性的发生,指出动力学双流不稳定性只能发生在朗道临界速度之后,即,在一个能量已经不稳定的政权。一个定性的差异被发现的情况下,两个正常的流体,其中某些横向模式遭受两个流的不稳定性在一个积极稳定的制度,如果有夹带之间的流体。由于我们的工作在一个完全相对论的设置,我们的结果是非常普遍的和潜在的相关性(超)流体在中子星,在非相对论的限制,我们的结果,在实验室中。
2016-01-25 astro-ph.SR cond-mat.quant-gas hep-ph
Neutrino flavor instabilities in a binary neutron star merger remnant: Roles of a long-lived hypermassive neutron star
本文基于数值相对论冻结背景与Boltzmann中微子输运,研究长寿命HMNS双中子星并合遗迹中的FFI和CFI,揭示ELN角交叉机制及二者时空分布差异。
2025-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The multi-angle instability in dense neutrino systems
我们通过标准模型耦合,假设一个传统的质量矩阵,计算中微子云相互作用的味道交换率。对于强度,味道和光谱之间的关系有一个角度的依赖性的情况下,我们发现在演化方程的不稳定性和大大加快味道交换。通过检查线性扰动简单的解决方案的不稳定性进行分类,其影响表现在完整的数值解系统。应用是在超新星核心的中微子表面下的区域。
2008-03-30 astro-ph 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
Applications of Machine Learning to Detecting Fast Neutrino Flavor Instabilities in Core-Collapse Supernova and Neutron Star Merger Models
本研究首次将机器学习应用于核坍缩超新星和中子星合并模型,基于中微子角分布的零阶矩和一阶矩检测中微子电子轻子数穿越,准确率达约95%,实现了对快味转换的实时评估。
2023-04-20 astro-ph.HE hep-ph
Collective Neutrino Flavor Instability Requires a Crossing
超新星、中子星和早期宇宙中的中微子,由于中微子-中微子前向散射,可能会集体地、不稳定地改变味道。我们证明了集体不稳定性的发生,两种口味的动量分布的差异必须改变符号,即,存在零交叉。这个必要的标准,它统一了慢和快的不稳定性,是有效的超相对论性标准模型中微子占领矩阵,包括阻尼由于碰撞的弛豫近似的哈密顿风味演变。它提供了一个简单但严格的集体味转换的条件,被认为是重要的恒星动力学,核合成,中微子现象学。
2022-03-08 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Neutrino propagation hinders fast pairwise flavor conversions
中微子味转换可能会对致密天体的内部工作以及较重元素的合成产生巨大影响。我们提出了第一个复杂的数值解的中微子味转换(2+1+1)维设置:我们包括中微子运动方程中的平流项,并跟踪在两个空间维度,一个角度变量,和时间的味道演变。值得注意的是,平流项阻碍了中微子成对转换的发展,如果有利于这种转换的条件(即,$ν_e$和$\barν_e$的角分布之间的交叉或相对于主传播方向向后行进的不可忽略的中微子通量)对于比平流项的典型时间尺度短的时间尺度存在。因此,快速的成对转换只能发生在有利于味转换的条件是自我维持的和全球性的,例如在核心坍缩超新星中由轻子发射自我维持的不对称性(LESA)引起的。我们的工作突出了中微子场的动力学演化对风味不稳定性的增长以及经典效应和量子效应之间的强烈相互作用的重大影响。线性稳定性分析,用于预测中微子味不稳定性的关键限制,也指出。
2020-06-25 astro-ph.HE hep-ph
Instabilities in neutrino systems induced by interactions with scalars
如果有小质量或中等质量的标量粒子与狄拉克中微子以极微弱的方式耦合,那么足够数量密度的中微子-反中微子云可以经历螺旋度突然逆转的不稳定性。预测的集体演化比横截面计算快许多数量级。这种不稳定性类似于“味道角”不稳定性(由Z交换力实现),这种不稳定性可能会在超新星产生的中微子之间驱动非常快速的味道交换。除了标量耦合之外,这些交换确实需要一个微小的种子,但是过渡时间与种子强度的对数的负值成正比,因此这个参数的大小相对来说并不重要。为了我们的实际估计,我们使用轻子的微小不守恒;另一种可能是在小磁场中的中微子磁矩。讨论了量子涨落作为种子的可能性。在标量场的耦合常数上设置限制的模式下,对于最小耦合方案,与所有三个$ν$的独立耦合,我们找到了$G<10^{-10}$的中微子味独立耦合的无量纲耦合常数的粗略限制,以避免早期宇宙中轻中微子的有效数量基本上为6。另一方面,如果我们希望对模型进行微调,使有效中微子数有一个更适度的过剩(超过3),根据最近的WMAP分析,这可能是需要的,那么很容易做到。\pacs{13.15.+g}
2011-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Astrophysical Plasma Instabilities induced by Long-Range Interacting Dark Matter
本文研究长程相互作用暗物质在宇宙和星系团环境中的等离子体不稳定性,发现韦贝尔和火蛇不稳定性可显著改变子弹星系团并合性质,并对毫电荷及暗电荷暗物质参数空间给出更严格约束。
2022-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Collisional flavor pendula and neutrino quantum thermodynamics
本研究针对核心坍缩超新星和中子星并合中中微子的碰撞型味不稳定性,提出对应味摆模型并结合中微子量子热力学分析,发现退相干作用可驱动完全相干味转换的新现象。
2023-12-16 astro-ph.HE hep-ph
Dispersion relation of the neutrino plasma: Unifying fast, slow, and collisional instabilities
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
研究中微子密集环境中中微子自旋集体动力学的色散关系,统一快、慢和碰撞不稳定性,推导了不同模式的近似色散关系,揭示了不稳定性增长速率和性质。
2026-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Neutral Two Flavor Loff Color Superconductor
在弱耦合近似下,我们解析地构造了一个色电中性的LOFF色超导态。我们证明,这种状态是免费的色磁不稳定性。讨论了它与中等重子密度下实际夸克物质的关系。
2005-08-23 cond-mat.supr-con hep-ph nucl-th
Collisions and collective flavor conversion: Integrating out the fast dynamics
本文提出一种新方法,利用碰撞慢于中微子折射的尺度层级关系,推导出慢动力学方程,简化致密天体环境中集体味转换的描述,并定性理解碰撞或快不稳定性饱和后系统的最终状态。
2024-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
Implications of conservation laws and ergodicity for neutrino flavor instability
本工作基于守恒定律与各态历经假说,证明了谱交叉是集体中微子味不稳定性的必要且充分条件,并探讨了味热化与能量守恒。
2025-09-17 astro-ph.HE hep-ph
High Density Quark Matter and the Renormalization Group in QCD with two and three flavors
我们考虑QCD中最一般的四个费米子算符,分别考虑两种和三种无质量的情况,并研究它们在费米面附近的重整化。我们发现,渐近地,最大的耦合对应于标量双夸克凝聚。直接和迭代(分子)瞬子相互作用渐近相等。我们提供了简单的参数的形式的运营商对角化的发展方程。流动方程的某些解表现出纯粹由排斥作用引起的不稳定性。
1998-10-28 hep-ph nucl-th
Neutrino oscillations in supernovae: angular moments and fast instabilities
最近的理论工作表明,核心坍缩超新星中的中微子辐射可能容易受到远远落后于冲击波的味道不稳定性的影响,增长非常迅速,并有可能深刻地影响超新星动力学和成分。在这里,我们分析的非线性集体振荡,预示着这些不稳定性。我们证明了在$n_{ν_e} - n_{\barν_e}$中作为传播角的函数的零交叉不足以产生不稳定性。我们的分析说明了这一事实,并使我们能够制定补充标准。使用天炉座模拟数据,我们表明,快速集体振荡定性地依赖于如何向前峰的中微子角分布。
2020-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Flavor Oscillation Modes In Dense Neutrino Media
研究了中微子和反中微子初始处于近纯弱相互作用态的均匀中微子气体中的双味中微子振荡。我们发现,在近各向同性的中微子气体中,中微子振荡模和偶极振荡模可以触发相反中微子质量层次的味不稳定性。对于一类简单的中微子系统,我们能够识别线性区中中微子振荡的简正模。我们的结果为最近发现的超新星中中微子振荡的多方位角(MAA)不稳定性提供了新的见解。
2013-11-13 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Machine Learning Detection of Non-Axisymmetric Fast Flavor Instabilities in Compact Objects
Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut)(马克斯·普朗克物理研究所(维尔纳·海森堡研究所));Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天文物理研究所);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理部);Department of Physics & Astronomy, University of New Hampshire(新罕布什尔大学物理与天文学系);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung(GSI亥姆霍兹重离子研究中心)
研究致密天体中中微子非轴对称快速味不稳定性,基于中微子电子轻子数角矩的输入特征,用机器学习方法检测。模型对多数测试数据集泛化性较好,人工非轴对称可提升性能,味平衡角分布下需额外特征改进模型,是相关模拟的关键一步。
2026-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Local-equilibrium theory of neutrino oscillations
本文提出湍流味波粘性概念并扩展混合动力学,用不要求小味相干性的新线性分析导出味波色散关系,揭示中微子味演化由熵增与有序因素共同塑造。
2026-11-02 astro-ph.HE hep-ph
The Meissner Effect in a Two Flavor LOFF Color Superconductor
本文计算了具有LOFF对的双色超导体中光子和胶子的磁极化张量。我们表明,在零温度下,有利于LOFF状态的费米海的位移值的范围内,所有的本征值的磁极化张量是积极的。因此,属于无带隙彩色超导体的色磁不稳定性消失。
2005-04-26 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Fast flavor evolution in dense neutrino systems, as described in quantum field theory
本研究指出近年多数快味过程文献基于量子动力学方程的计算结构存在误读,从定义标准模型的量子场论出发证明其无效,同时为早期宇宙新应用及可检验的遗迹超新星中微子普适结论奠定基础。
2023-07-17 hep-ph
Instabilities of Non-Abelian Vortices in Dense QCD
我们建立了一个描述应力作用下色超导夸克物质中非阿贝尔涡旋的低能有效理论。我们证明,所有的涡旋是根本不稳定的衰变成唯一的一种类型的涡旋,由于显式味对称性破缺的奇异夸克质量引起的潜在的长期。在受控弱耦合计算下,给出了不稳定涡寿命的一个简单的解析估计。我们简要地讨论了在高密度下磁单极子的存在性。
2010-04-23 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph