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
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
Instabilities in two flavor quark matter
本文简要讨论了两味夸克物质的不稳定性,着重讨论了Goldstone $U(1)_A$扇区中g2SC相的梯度不稳定性。
2007-10-04 hep-ph
Physics of neutrino flavor transformation through matter-neutrino resonances
在天体物理环境中,如核塌缩超新星和中子星-中子星或中子星-黑洞合并等,当中微子-电子和中微子-中微子前向散射引起的中微子传播势几乎相互抵消时,会发生物质-中微子共振(MNR)。我们表明,中微子味转换通过MNR可以解释由多个绝热的解决方案类似的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein机制。我们发现,对于正常的中微子质量等级,中微子味演化通过MNR可以敏感的中微子光谱的形状和绝热性的系统,但这种敏感性是不存在的倒置的层次。
2015-09-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
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 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
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
Dynamic fast flavor oscillation waves in dense neutrino gases
稠密中微子气体中的味道转变会对其周围环境的物理和化学演化产生重大影响。在这项工作中,我们证明了一个动态的,快速的味振荡波可以自发地发展在一维(1D)中微子气体时,角分布的电子中微子和反中微子交叉对方。与2D静态模型中的小尺度味结构不同,在动态1D模型中,快味振荡波在中微子的位置和动量空间中都保持相干。当味振荡波传播时,电子轻子数被重新分配并在空间中传输,尽管总轻子数保持不变。这一结果可能对致密天体如核塌缩超新星的中微子发射和演化具有重要意义。
2019-11-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Collision-induced flavor instability in dense neutrino gases with energy-dependent scattering
本文研究能量依赖散射下致密中微子气体的碰撞诱导味不稳定性,给出与多种振荡参数无关的统一增长率,并指出其可在超新星深处驱动味转换。
2023-04-26 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Fast neutrino flavor instability and neutrino flavor lepton number crossings
本文证明了快中微子味不稳定性与中微子味轻子数交叉的等价性,即中微子味轻子数交叉的角分布具有两个符号。尽管这一命题在稠密中微子的味演化中不可或缺,但它的真实性一直是不确定的,有时还存在争议。这项研究澄清了一个NFLN交叉的发生是必要的和足够的快速不稳定。
2022-03-28 astro-ph.HE 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
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
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
Probing Neutrino Flavor Transition Mechanism with Ultra High Energy Astrophysical Neutrinos
超高能天体物理中微子的观测和鉴别已被提议用于未来的中微子望远镜。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们的模型无关的参数化的味道过渡机制进行了很好的分类。在我们的模型无关参数化框架下,我们发现一个新的参数R= ε_e/(ε_μ + ε_τ)可以直接探测味跃迁,而不需要v_μ-v_τ对称性的假设。一些口味过渡模型来测试我们的参数化与这个新的观察。通过我们的模型无关的参数化,讨论了新的可观察性对味转换机制的观察约束。
2013-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Flavor Transition Mechanisms of Propagating Astrophysical Neutrinos -A Model Independent Parametrization
未来中微子望远镜的重要目标之一是识别天体物理中微子的味道,从而确定味道比。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们提出了一个模型独立的参数化描述上述风味过渡。几个口味过渡模型来测试我们的参数化。通过我们的参数化的味道转换机制的观测测试进行了讨论。
2010-11-27 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
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
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
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
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
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
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
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
Flavors of Astrophysical Neutrinos with Active-Sterile Mixing
我们重新审视中微子望远镜观测到的高能天体物理中微子的味道组成。假设中微子味态的酉时间演化,在地球上可观察到的味成分通过振荡平均味跃迁与其来源的初始成分有关。在以前的研究中,我们推导出的TeV-PeV的天体物理中微子的味道成分假设三味幺正混合的一般界限。我们将这些界限扩展到活性-无菌中微子混合的情况。我们的界限是分析,仅基于混合的酉性导出,并且不需要对未知的活性无菌混合参数的值进行采样。这些界限适用于任何扩展的活性-无菌中微子混合的情况下,能量依赖的非标准风味混合占主导地位的标准混合中观察到的加速器,反应堆,和大气中微子振荡。
2021-07-14 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical neutrino flavor ratios in the presence of sterile neutrinos
活动星系核(AGN)和伽马射线暴(GRB)等天体都可能是高能天体中微子的来源。带电π介子的衰变从π介子的初级衰变和由此产生的带电轻子的次级衰变中产生电子和μ子味中微子。在低能量下,我们期望在源处风味比$Φ_{ν_e}:Φ_{ν_μ}:Φ_{ν_τ}$为$1:2:0$。我们感兴趣的味道比后,在地球上测量的中微子传播宇宙距离尺度的来源。如果我们仅考虑三种活性风味之间的真空风味转变概率,则我们期望测量的$1:1:1$风味比高达来自$θ_{13}$和非最大值$θ_{23}$的小校正。当我们包括与两种额外的无菌中微子混合时,我们看到对这个比例的修正达到$\sim 30%$。此外,如果我们考虑从宇宙源的π介子衰变中涉及的带电轻子的能量损失,那么这些通量比取决于中微子能量。我们研究这些能量依赖的风味比使用一个特定的模型无菌中微子混合,并比较预期的比例时,只有三个中微子的口味被认为是。在能量为$E_ν>$ 1 TeV的情况下,在IceCube等实验中观察到的味道比可以探测到无菌中微子的存在。
2013-01-22 astro-ph.HE 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
Spectral diversity in collisional neutrino-flavor conversion: flavor equipartition or swap
该研究针对碰撞诱导中微子味转换的动力学与渐近态未解问题,通过数值模拟分析多能中微子气体的CFC线性与非线性动力学,发现两种不稳定模式对应不同的谱行为,为低电子丰度区域的中微子量子动力学建模提供了新依据。
2025-05-08 astro-ph.HE hep-ph
Sterile Neutrinos and Flavor Ratios in IceCube
中微子望远镜中观测到的天体物理中微子的味道成分是不同天体物理中微子产生机制之间的有力对比,也可以告诉我们中微子的粒子物理性质。在本文中,我们调查如何可能存在的轻不育中微子可以影响这些风味比。我们考虑两种情况:(i)在传统的天体物理学来源中产生中微子,然后部分振荡到无菌状态;(ii)来自暗物质的中微子衰变,其主要风味成分在τ中微子或无菌中微子中增强。在整个文件中,我们约束的无菌中微子混合参数从一个完整的全球适合短和长的基线数据。我们提出了我们的结果的味道三角形的形式,并为方案(ii),作为排除限制的暗物质的质量和寿命,来自一个适合冰立方高能量的起始事件和贯穿的μ子。我们认为,确定一个可能的中微子流量从暗物质衰变可能需要分析的味道组成作为中微子能量的函数。
2017-01-17 astro-ph.HE hep-ph
Self-refraction of supernova neutrinos: mixed spectra and three-flavor instabilities
核心坍缩超新星中的中微子在它们自己的背景中经历相干的味道变换。我们在爆炸的冷却阶段探索这种现象。我们的三味计算揭示了定性的新效果相比,两种风味的分析。这些效果是特别清楚地看到了倒置的质量等级:我们发现一个不同的模式的光谱“交换”的中微子光谱和一个新的“混合”光谱的反中微子。简要讨论了相关的物理,包括不稳定的两味演变轨迹,3味模式的光谱“交换”,部分nonadiabaticity的演变。
2010-05-11 astro-ph.SR hep-ph
Asymptotic states of fast neutrino-flavor conversions in the three-flavor framework
本文提出一种基于BGK弛豫时间规定的近似方法,在μ和τ中微子分布不必相同的三味框架下预测快中微子味转换的渐近态,无需求解量子动力学方程,计算成本低且易于在经典输运方案中实现。
2025-03-23 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
Collisional flavor swap with neutrino self-interactions
本文提出核心坍缩超新星和双中子星并合中的碰撞味交换现象,揭示其由类共振碰撞味不稳定性触发,并分析自相互作用主导下全能量谱交换特征及其对天体现象的影响。
2024-04-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing BSM Neutrino Physics with Flavor and Spectral Distortions: Prospects for Future High-Energy Neutrino Telescopes
宇宙中微子的味道可能有助于揭示它们的来源,并可能揭示中微子领域新物理的存在。我们考虑下一代中微子探测器的影响,包括计划升级到中微子探测器-IceCube-Gen 2,这是很好的定位,使味道和光谱测量的显着改善。我们表明,中微子物理学中的各种模型超出了标准模型,如中微子衰变,伪狄拉克态,中微子自散射,可能会发现或强烈约束在冰立方-Gen 2和KM 3 NeT。我们发现,额外的味道判别式给出的marthow共振事件和所谓的“双爆炸”拓扑结构,提高了能力,以获得宇宙高能中微子的味道和探测的BSM物理。此外,尽管细节取决于源的性质,但中微子共振事件还有一个额外的特征,即能够告诉我们中微子和反中微子发射的相对强度,这可能有助于我们区分天体物理场景。
2016-03-17 astro-ph.HE 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
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
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 of cosmic neutrinos preserved by ultralight dark matter
在标准的传播方案中,中微子望远镜中高能宇宙中微子的味道比预计将在强子源产生的民主基准$\left( 1 : 1 : 1 \right)_\oplus$左右。我们展示了中微子与超轻暗物质复杂标量场的耦合如何引起有效中微子质量,从而导致中微子绝热传播。这将导致保存在检测器的生产风味组成的中微子在源。这种效应可能导致检测器的风味比远远超出平均振荡的标准情景所预测的范围。我们还提出了一个电弱不变模型,该模型将导致中微子和暗物质之间所需的有效相互作用。
2018-10-01 astro-ph.HE hep-ph
Flavor ratios of extragalactical neutrinos and neutrino shortcuts in extra dimensions
冰立方合作组最近对河外高能中微子的测量为探索非标准中微子性质打开了一扇新的窗口。在其他效应中,由于额外维度中的捷径而导致的无菌中微子改变色散关系(ADR)可以显着影响天体物理学的风味比。我们讨论了这种效应的两个极限情况下,第一个活跃的无菌中微子振荡与恒定的ADR电位和第二个MSW样的共振转换所产生的测地线振荡膜周围的非对称扭曲的额外的维度。我们证明,第二种情况下有可能显着抑制特定的口味,如$ν_μ$或$ν_τ$在高能量的流量。
2015-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Perturbing Fast Neutrino Flavor Conversion
本文通过两种模拟设置研究随机扰动对快速中微子味转换的影响,发现周期性边界条件有利于实现味均分,而无周期边界时味均分并非普遍结果,从而揭示了模拟边界条件选择的重要性。
2024-01-23 astro-ph.HE 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
Symmetry and bipolar motion in collective neutrino flavor oscillations
本研究在两味Bloch球上发现均匀致密中微子气体集体味振荡的几何对称性,据此得到周期性双极演化解析解,并通过数值计算揭示非对称构型的偏离或非周期行为。
2023-06-11 astro-ph.HE hep-ph
The three flavor revolution in fast pairwise neutrino conversion
为了简单起见,中微子在稠密环境中快速味演化的模拟传统上是依靠两味近似来进行的。此外,认为真空混合可忽略不计。首次,我们强调的快速风味演变在三种口味是本质上不同的两种风味近似中得到的。这是由于在$e$- $μ$和$e$ -$τ$扇区中由哈密尔顿算子中的真空项产生的风味混合的指数增长。结果,在三种风味中发现了实质上更大的风味混合。我们的研究结果强调,两个味道近似是不合理的快速成对转换,即使非电子型中微子的角分布是最初相同的。
2021-06-22 astro-ph.HE hep-ph
Instabilities in neutrino-plasma density waves
一个是研究超新星中微子和电子等离子体波之间的相互作用和可能的共振。详细分析了中微子的相空间分布及其边界区域。结果表明,边界区域太宽,产生非线性共振效应。由中微子引起的增长或阻尼率总是正比于中微子通量和$G_{\rm F}^{2}$。
2001-04-08 hep-ph
Unitarity Bounds of Astrophysical Neutrinos
在中微子望远镜上观测到的天体物理中微子的味成分通过振荡平均味跃迁与其源的初始成分有关。如果中微子味态的时间演化是幺正的,那么中微子改变味态的概率完全取决于与中微子味态和传播本征态相关的幺正混合矩阵。在本文中,我们得到的TeV-PeV天体物理中微子的味成分的基础上的幺正性约束的一般界限。这些边界是有用的研究的高能量中微子的味道组成,其中能量依赖的非标准的味道混合可以占主导地位的标准混合中观察到的加速器,反应堆,和大气中微子振荡。
2018-12-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cosmic Flavor Hexagon for Ultrahigh-energy Neutrinos and Antineutrinos at Neutrino Telescopes
在本文中,我们提出了一个六角形描述的超高能(UHE)中微子和反中微子的味道组成,这将有望在未来的大型中微子望远镜确定。有了这样的几何描述,我们能够清楚地将中微子和反中微子的各个味成分分离在一个单一的正六边形中,这可以被视为广泛使用的三元图的自然推广。为了说明这一点,我们考虑$pp$或$pγ$碰撞作为宇宙加速器中UHE中微子和反中微子的主要产生机制,并研究了标准图像中的中微子振荡和Lindblad退相干的存在如何改变中微子望远镜中中微子和反中微子的味道组成。
2020-06-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino flavor oscillations in stochastic gravitational waves
研究了圆极化平面引力波中的中微子味振荡。为此,我们利用Hamilton-Jacobi方程的解,得到了GW对中微子质量本征态有效哈密顿量的贡献。然后,在考虑随机引力波的情况下,推导了味中微子的密度矩阵方程,并在双味近似下解析求解。推导了三种中微子味的密度矩阵方程,并进行了数值求解。在两种和三种中微子口味的情况下,我们预测的流量的比例不同的口味在一个检测器的宇宙中微子相对较低的能量,由于与这样的GW背景的相互作用。所得到的结果进行了比较,最近观察到的味道含量的天体物理中微子通量。
2019-11-07 astro-ph.HE gr-qc 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
Neutrino-antineutrino superfluidity
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);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理学研究所);Universität Hamburg(汉堡大学)
研究标准弱相互作用下中微子集体行为中的配对不稳定性,发现只有在占据数不连续(如金属中的费米面)时才会出现超流不稳定性,而离散能谱会人为产生虚假不稳定性,在连续极限下消失。
2026-05-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Spin-flavor oscillations of ultrahigh-energy cosmic neutrinos in interstellar space: The role of neutrino magnetic moments
在双中微子混合假设下,从理论上分析了中微子磁矩对超高能宇宙中微子在星际空间传播的可能影响。在有磁场和物质存在的情况下,得到了中微子演化有效方程的精确解,该解可解释对应于正负螺旋度两种不同味态的四种中微子.利用最严格的天体物理界对假定的中微子磁矩,中微子味和自旋振荡的概率计算得到的精确解的基础上。自旋味振荡的具体模式确定中微子能量值的特点,分别是宇宙成因中微子,格瑞森-扎采平-库兹'分钟(GZK)截止,以及以上的截止。
2017-11-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Intrinsic flavor violation in neutrinos produced through decays
我们表明,有一个非零的概率产生中微子的“错误”的类型在一般的衰变,在SM增加了已知的三个大质量中微子和非平凡的混合。这种效应相当于在不需要中微子传播的情况下产生的固有味违反(轻子味违反)。味道违反的确切数量取决于要检测的中微子味道状态。在实际条件下,这种破坏很小,但比其他不涉及中微子终态的间接轻子味破坏过程要大得多。对于在连续谱中产生的中微子,我们表明,相对而言,在谱的低能部分产生的中微子的影响更大。对于μ子衰变,如果假设通常的中微子味态,则在通道$μ^+\to\bnu_τe^+ ν_e$中可能出现1\%的味违反.我们还讨论了中微子味态的味破坏与味不确定性之间的关系。
2010-06-29 hep-ph
Spurious instabilities in multiangle simulations of collective flavor conversion
来自核塌缩超新星的稠密中微子流可以经历由中微子-中微子折射引起的自诱导味转换。这些非线性效应的数值研究是具有挑战性的,因为代表中微子辐射场的离散能量和角度仓可以很容易地导致非物理的解决方案。特别地,如果角度仓的数量N_a太小,则风味转换开始得太深并且产生完全虚假的结果。同时,N_a=1(单角度近似)可以很好地代表N_a ->无穷大极限。基于线性化的稳定性分析,我们解释了一些令人困惑的离散角分布的影响。
2012-12-13 astro-ph.SR hep-ph