Echo Technique to Distinguish Flavors of Astrophysical Neutrinos
高能天体物理中微子的味成分是一个丰富的观测。然而,目前的分析不能有效区分由$ν_e$和$ν_τ$诱导的粒子簇射。我们表明,这可以通过测量的延迟,集体光发射的μ子衰变和中子捕获,这是平均而言,大于$ν_e$的$ν_τ$的强度。这项新技术将大大改进对天体物理源性质和中微子性质的测试。我们讨论了在IceCube和其他探测器中实施它的广阔前景。
2019-04-18 astro-ph.HE 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
IceCube Flavor Ratios with Identified Astrophysical Sources: Towards Improving New Physics Testability
受发现第一个高能天体物理中微子源的启发,blazar TXS 0506+056,我们重新审视IceCube风味比分析。假设大的统计数据,从确定耀变体,收集在未来几年的冰立方探测器和它的继任者冰立方-Gen 2,我们证明了几个新的物理场景中的基线依赖项中微子振荡概率不平均的约束,可以得到改善。作为一个典型的例子,我们考虑了赝狄拉克中微子,同时也讨论了中微子的衰变。
2019-02-13 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
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
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
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
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
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
Three flavor neutrino conversions in supernovae: Slow $\&$ Fast instabilities
在标准的双味方案中,几乎只研究了恒星核坍缩致密区的自诱导中微子味转换。线性稳定性分析已成功地用于了解这些风味转换。这是对$\textit{three flavor}$快不稳定性的首次线性化研究。“快速”转换是密集中微子系统的迷人特征。在快模式的集体振荡动力学是独立的中微子质量,增长的规模大中微子中微子相互作用强度($10^5$公里$^{-1}$)的致密的核心。与通常由小得多的真空振荡频率($10^0$ km $^{-1}$)驱动的“慢”集体模式相比,这是非常快的。三种风味分析显示了慢转化和快转化的独特特征。慢振荡的结果与现有的非线性三味研究定性一致。对于快速模式,当与两种风味的情况相比时,添加第三种风味开辟了影响风味不稳定性的增长速率的可能性。
2020-01-08 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
Neutrino Flavor Conversions in High-Density Astrophysical and Cosmological Environments
尽管在目前的地球实验中,中微子味转换是一个很好理解的现象,但在稠密的天体物理环境中,中微子味转换可能是中微子物理学中最具挑战性的开放问题之一。除了在理论上有趣,这样的问题在宇宙学和天体物理学中有几个现象学的含义,包括轻元素丰度和其他宇宙学观测值的原始核合成,重核的核合成和大质量恒星的爆炸。在这篇综述中,我们简要总结了这一主题的最新技术,重点放在三个环境:早期宇宙,核心坍缩超新星和紧凑的双合并。
2022-02-05 astro-ph.HE hep-ph
Bounds on secret neutrino interactions from high-energy astrophysical neutrinos
中微子提供了一个超越标准模型的物理学窗口。特别是,具有TeV-PeV能量的高能天体物理中微子可能提供新的“秘密”中微子-中微子相互作用的证据,这种相互作用比普通的弱相互作用更强。高能中微子在宇宙学距离上的传播过程中,可以通过秘密的相互作用与宇宙中微子背景相互作用,在它们观测到的能量分布中发展出特征性的能量依赖特征。这是第一次,我们寻找秘密中微子相互作用的签名在高能量天体物理中微子的扩散通量,使用6年的公开可用的冰立方高能量启动事件(HESE)。我们发现没有显着的证据秘密中微子相互作用,但竞争力的上限上的耦合强度的新介质,通过它们发生,在1-100兆电子伏的介质质量范围内。
2020-06-02 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
Quest for new physics using astrophysical neutrino flavor in IceCube
我们在冰立方中探测到了天体物理中微子,可以用来探测超高尺度的天体物理源。在这里,我们报告了一个搜索异常的时空效应使用天体物理中微子味数据在冰立方。新的有效的运营商被引入到驱动非标准的中微子风味混合修改的风味比相比,标准的情况下。使用高能量启动事件样本(HESE)7.5年的数据进行分析,我们没有发现这种风味异常的证据。然而,我们希望从这种新方法中设定限制,它远远超出任何已知的技术。重要的是,我们达到了必要的精度,以探测新的物理学使用中微子的味道预期的普朗克尺度理论。
2019-08-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Identifying Energy-Dependent Flavor Transitions in High-Energy Astrophysical Neutrino Measurements
本研究首次测量高能天体物理中微子味组成的能量依赖性,基于IceCube 7.5年HESE样本未发现味转换证据,并预测下一代中微子望远镜可在2030年前识别200TeV处的味转换,2040年可精确推断中微子产生的味组成。
2023-12-12 astro-ph.HE 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
Constraining the Mass Scale of a Lorentz-Violating Hamiltonian with the Measurement of Astrophysical Neutrino-Flavor Composition
研究了洛伦兹破坏对高能天体物理中微子味跃迁的影响。结果表明,洛仑兹破坏哈密顿量的出现可以极大地改变天体物理中微子的味跃迁几率。将洛伦兹破坏效应对到达地球的天体物理中微子味成分的预测与IceCube味成分测量进行了比较,IceCube味成分测量分析了$25~{\rm TeV}$和$2.8~{\rm PeV}$之间能量范围内的天体物理中微子事件。这样的比较表明,未来的IceCube-Gen 2将能够对中微子扇区中的洛伦兹违反哈密顿量进行严格的限制。计算了IceCube-Gen 2对Lorentz破坏哈密顿量中的维数- $3$ CPT-奇算子和维数- $4$ CPT-偶算子的灵敏度.预期的灵敏度可以改善从其他类型的实验中获得的电流约束的两个以上的数量级的参数空间的一定范围内。
2018-01-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Constraining Astrophysical Neutrino Flavor Composition from Leptonic Unitarity
最近冰立方对超高能天体物理中微子的观测开启了中微子天文学的时代。本文利用轻子混合矩阵的么正性,导出了冰立方探测到的天体物理中微子味成分的非平凡么正性约束。应用轻子幺正三角形,我们从几何条件,如三角不等式,推导出这些幺正界。这些新的界限一般适用于三味中微子,并且与任何实验输入或轻子混合模式无关。我们应用我们的么正性界限来推导出三种类型的天体物理中微子源(和它们的一般混合物)的风味组合物的一般约束,并将它们与IceCube测量进行比较。此外,我们证明,对于任何不含$ν_τ$中微子的来源,检测到的$ν_μ$通量比$< 1/4$将需要初始风味成分具有比$ν_μ$更多的$ν_e$中微子。
2014-10-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Constraints on flavor-dependent long-range interactions of high-energy astrophysical neutrinos
本研究利用IceCube及IceCube-Gen2的味组成测量数据,探讨了高能天体物理中微子与物质的味依赖长程相互作用,并评估了这些实验对此类新物理的探测灵敏度。
2025-01-22 astro-ph.HE hep-ex 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
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
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
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
Visible inelasticity as a probe of tau flavor content of astrophysical neutrinos
Harvard University(哈佛大学);Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València(粒子物理与宇宙学研究所(IFIC),西班牙科学理事会-瓦伦西亚大学)
通过中微子望远镜中起始径迹事件的可见非弹性测量τ中微子比例,提供了一种互补方法,可实现对τ/μ通量比R_{τμ}的竞争性灵敏度,并有助于单个源的味道测量和τ增强源目录的选择。
2026-05-27 astro-ph.HE hep-ex 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
Astrophysical consequences of the OPERA superluminal neutrino
本文对OPERA最近关于μ子中微子表观临界速度的结果作了简单的讨论。我们特别指出了一些可能的一致性问题,这样的解释的OPERA数据方面建立良好的天体物理观测。
2011-09-29 astro-ph.HE hep-ph physics.gen-ph
Astrophysical neutrinos: theory
在多信使天文学时代,中微子是最重要的天文信使之一,由于它们的相互作用性质。在这些课中,我简要地回顾了天体物理中微子理论的主要问题。
2019-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Reproducing sterile neutrinos and the behavior of flavor oscillations with superconducting-magnetic proximity effects
超导体在磁场作用下的物理学被认为与中微子振荡是等价的。研究磁场中单重态-三重态振荡的性质,一个不育中微子-显示为马约拉纳费米子-被认为是由单重态库珀对和温和的味道振荡之间的三个味道中微子(三重态库珀对)。本文用超导交换弹簧系统的旋转磁化剖面模拟了中微子的质量味振荡,讨论了中微子振荡的物理机制。对称性保护的三重态分量被呈现为弱过程态。由于Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov效应获得的相位产生复杂的相位,该相位可能是风味振荡中电荷宇称违反的原因。
2016-02-14 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Inferring the flavor of high-energy astrophysical neutrinos at their sources
高能天体物理中微子的来源和产生机制在很大程度上是未知的。一个有希望的进展机会在于中微子风味成分的研究,即,中微子流中每种味道的比例,这反映了源头的物理条件。为了抓住它,我们介绍了贝叶斯方法,推断的味道组成的中微子源的基础上在地球上测量的味道组成。我们发现,目前的数据从冰立方中微子望远镜有利于中微子生产通过衰变的高能π介子和排除生产通过中子的衰变。在未来,风味成分和混合参数的改进测量可能会挑选出具有高度意义的生产机制。
2019-06-21 astro-ph.HE
Flavor Matters, but Matter Flavors: Matter Effects on Flavor Composition of Astrophysical Neutrinos
本文研究严重遮蔽活动星系核核心产生的高能天体物理中微子所受的物质效应,分析其对源端中微子味比值测量解读的影响,指出该效应可作为探测康普顿厚活动星系核的有力探针。
2025-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
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
Neutrino Flavor Detection at Neutrino Telescopes and Its Uses
它示出了如何从非常遥远的源高能量中微子束可以用来了解许多中微子的属性,如寿命,质量层次,混合,微小的伪狄拉克质量分裂和其他奇异的属性。此外,还可以阐明天体物理源中中微子的产生机制。
2010-04-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Sensitivity of IceCube-Gen2 to measure flavor composition of Astrophysical neutrinos
研究IceCube-Gen2探测器对天体物理中微子味道组成的灵敏度,利用模拟HESE数据及高性能传感器,预期10年内约束味道比例。
2023-08-29 astro-ph.HE
Galactic and extragalactic contributions to the astrophysical muon neutrino signal
IceCube天体物理中微子信号的光谱和各向异性特性揭示了银河系对南半球中微子通量有重要贡献的证据。我们检查银河系的贡献是可检测的天体物理学μ介子中微子通量从一个低的正偏角地区的北部天空。估计银河中微子通量在这部分的天空中的伽玛射线和南方天空的中微子数据,我们发现,北方天空的天体物理μ介子中微子信号显示超过银河通量。这表明存在一个额外的硬谱(河外或大规模的星系晕)组成部分的天体物理中微子流量。我们表明,银河系通量的组成部分仍然应该是可检测的μ子中微子数据在十年之久的冰立方曝光。
2016-03-22 astro-ph.HE
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
Flavor Anisotropy in the High-Energy Astrophysical Neutrino Sky
本研究首次结合高能天体物理中微子的入射方向与味道组成开展研究,利用7.5年IceCube数据测量方向相关味道组成,约束味道多极矩并改进洛伦兹不变性破缺的相关约束,为中微子源研究与新物理检验提供新途径。
2025-01-15 astro-ph.HE hep-ex 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
Astrophysical Tau Neutrino Identification with IceCube Waveforms
标准的中微子振荡范式预测,无论它们在源处的产生比率如何,地球上的天体物理中微子味道几乎都是相等的。因此,天体物理τ中微子的识别不仅可以重新确认IceCube测量的天体物理中微子通量,而且对于精确确定地球天体物理中微子味比是至关重要的,这是天文基线上超越标准模型的重要探索。一个在冰立方中经历带电电流(CC)相互作用的τ中微子可以产生双重能量沉积,第一个来自CC强子簇射,第二个来自随后的τ轻子衰变簇射。在~100 TeV的能量以上,这种连续的能量沉积可能在传感器波形中是可分辨的,因此可以是冰立方中单个τ中微子相互作用的特征。我们将提出一个搜索的结果天体物理τ中微子在冰立方波形与改进的双脉冲波形识别技术和使用8年的数据。
2019-09-11 astro-ph.HE
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 flavor dynamics in post-bounce supernovae: the role of the electron component
本文研究了中微子在致密天体中传播时的味转换动力学。致密天体包括坍缩后阶段的II型超新星和原中子星。分析是基于广义玻尔兹曼方程,其中包括中微子中微子相互作用。我们重点分析了可能的集体风味动力学,它可以显示双极和同步风味振荡,以及相关的从单角度到多角度的过渡制度。为了解决动力学方程,我们使用勒让德多项式和两个风味计划的扩展。在数值模拟的基础上,我们认为,中微子味动力学抑制的存在下,电子组件到一定距离的中微子球,在那里发生的过渡到多角度制度。随着中微子发射时期的进行,这个距离将向中微子球移动。
2012-04-20 astro-ph.HE
On Fast Neutrino Flavor Conversion Modes in the Nonlinear Regime
一个稠密的中微子介质可以在所谓的快速味道转换模式的存在下,在相对较小的尺度上经历自诱导的味道转换。由于快转换尺度可能比传统的集体中微子振荡小得多,人们推测快模式可能导致某种味道退相干/平衡。我们研究了快模在非线性区的演化,我们发现,不仅快模不能保证导致味平衡,但它们也可能导致某种集体中微子振荡,但在中微子数密度确定的尺度上。对于$ν_e$占主导地位的情况下,我们观察到大幅度的集体振荡,而一种风味稳定达到的$\barν_e$占主导地位的情况下。
2019-02-11 astro-ph.HE
Searching for High Energy Diffuse Astrophysical Muon Neutrinos with IceCube
冰立方中微子观测站是目前正在南极建造的一个1 $km^{3}$探测器。从未解决的天体物理源中寻找高能中微子是冰立方中微子天文台寻找天体物理中微子的主要分析策略之一。来自各向同性分布的天体物理源的中微子的硬能谱可能有助于形成高于大气中微子背景的可探测信号。一个可靠的方法来估计中微子诱导轻子的能量是至关重要的天体物理中微子识别。目前正在使用2008-2009年科学运行期间拍摄的半成品探测器的数据进行分析。
2010-06-03 astro-ph.HE hep-ex
Probing extreme astrophysical accelerators through neutrino anisotropy
本研究提出利用超高能中微子天空的各向异性来探测极端天体物理加速器的宇宙分布,并首次据此测量超高能中微子及宇宙射线源的演化。
2023-08-18 astro-ph.HE
A Catalog of Astrophysical Neutrino Candidates for IceCube
多信使天体物理学将能够发现新的天体物理学中微子源,并提供有关驱动这些物体的机制的信息。我们提出了一个天体物理中微子候选者的在线目录。每当公开可用的单个高能中微子事件从各种分析中多次发布时,目录记录了所有这些变化并突出了最佳信息。IceCube所有产生天体物理候选人的研究都将被纳入我们的目录。这些搜索产生的所有信息,如时间,类型,方向,中微子能量和信号将包含在目录中。多信使天体物理学社区将能够选择具有某些特征的中微子,例如在十亿分之一范围内,可视化所选中微子的数据,并最终以其首选形式下载数据以进行进一步研究。
2019-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM