Constraints on Light Dark Matter From Core-Collapse Supernovae
我们表明，光（$\simeq$ 1 - 30兆电子伏）暗物质粒子可以发挥重要的作用，在核心坍缩超新星，如果他们有相对较大的湮灭和散射截面，中微子相比。我们发现，如果这样的粒子比$\simeq$ 10 MeV轻，并再现观测到的暗物质遗迹密度，超新星将在更长的时间尺度上冷却，并将发射比标准情况下能量小得多的中微子，这与观测结果不符。然而，在中微子-暗物质散射截面保持相对较小的某些情况下，这种约束是可以避免的。
2006-02-18 astro-ph hep-ph
Chiral plasma instability and inverse cascade from nonequilibrium left-handed neutrinos in core-collapse supernovae
我们表明，左手中微子的反反应的物质部门的平衡感生的电流成正比的磁场，即使没有手征不平衡的核心坍缩超新星中的电子。基于最近提出的中微子手征辐射输运理论，我们导出了这种效应的输运系数。这种手征电流通过所谓的手征等离子体不稳定性产生强磁场，这可能为磁星产生强而稳定的磁场提供新的机制。我们还数值研究了磁流体力学中包含这种电流的磁能逆级联的物理起源。我们的研究结果表明，纳入中微子的手征效应将大大改变流体动力学演化的超新星，这也可能是相关的爆炸动力学。
2022-06-26 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutrinos in Stochastic Media: From Sun to Core-Collapse Supernovae
本文综述了中微子在随机介质中的传播及其对太阳和核塌缩超新星的影响。结果表明，最近的结果从萨德伯里中微子天文台和SuperKamiokande结合的最佳全球拟合值为$δm^2= 5\times 10^{-5}$ eV $^2$和$\tan^2 θ= 0.3$排除太阳电子密度波动的百分之几或更大。有人认为，太阳中微子实验可能能够在不久的将来排除更小的波动。
2001-09-18 hep-ph
TeV neutrinos from core collapse supernovae and hypernovae
一小部分Ib/c型的核心坍缩超新星与伽马射线暴有关，这被认为会产生高度相对论性的喷流。最近，有人假设，更大比例的核心坍缩超新星产生较慢的喷流，这可能有助于超新星包层的破坏和喷射，并解释异常高能的超新星。我们探索TeV中微子签名预期从这样的较慢的喷气机，并计算预期的检测率与即将到来的千兆顿切伦科夫实验。我们的结论是，个别喷射SNe可能是从附近的星系检测。
2005-02-18 astro-ph hep-ph
Chiral magnetohydrodynamic turbulence in core-collapse supernovae
手征磁流体动力学（手征MHD）描述了手征不平衡的相对论带电物质的宏观演化。一个这样的天体物理系统是高密度轻子物质的核心坍缩超新星，轻子的手征不平衡的宇称破坏弱过程产生的。在建立了该系统的手征MHD方程后，我们对磁场和流场的实时演化进行了数值模拟，并研究了手征MHD湍流的性质。特别是，我们观察到的反向级联的磁能和流体的动能。我们的研究结果表明，迄今为止被忽略的手征效应可以扭转湍流级联方向从直接到反级联，这将影响磁流体动力学演化的超新星核心爆炸。
2018-10-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Core-collapse supernovae and supernova neutrinos
Monash University（莫纳什大学）
本文概述了核坍缩超新星的现代理论，重点讨论了中微子和多维流体动力学在驱动爆炸中的作用，以及核物理和中微子相互作用率的关键影响。
2026-05-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
High energy neutrinos from a slow jet model of core collapse supernovae
最近有人假设，核心坍缩超新星是由温和的相对论性喷流引发的，这些爆炸的射电性质的观测。喷流的结合，类似于伽马射线暴喷流，只是速度更慢，可以使粒子产生冲击加速，从而从超新星中释放出高能和非热中微子。在即将到来的千米级切伦科夫探测器中探测这些高能中微子可能是探测这些天体物理现象的唯一直接方法，因为电磁辐射是热的，包含的信息很少。本文评述了一个简单的慢喷流模型对超新星爆发前恒星内部高能中微子信号的计算。本文还对这些中微子在水或冰探测器中的探测前景作了简要的评述。邻近星系中的喷流核塌缩超新星可能提供最强的点源高能中微子信号。
2005-09-23 astro-ph hep-ph
Neutrino Intensity Interferometry: Measuring Proto-neutron Star Radii During Core-Collapse Supernovae
强度干涉测量法是一种用于测量源的大小的技术，其范围从重离子碰撞中形成的夸克-胶子等离子体到恒星的半径。我们研究使用相同的技术来测量原中子星（PNS）半径与中微子信号接收的核心坍缩超新星。使用一个完整的波包分析，包括中微子质量的第一次，我们得出的标准的效果可以预期提供所需的信号，并发现中微子从下一个银河系超新星应该包含可提取的PNS半径信息。
2017-11-01 astro-ph.HE hep-ph
Shock Revival in Core-collapse Supernovae Assisted by Heavy Axion-like Particles
类轴子粒子（Axion-like particles，ALP）是一类假想的赝标量粒子，它们与普通物质的相互作用很弱。核心坍缩超新星的热等离子体是探索包括ALP在内的标准模型之外的物理学的可能实验室。一旦产生，一些ALP可以被超新星物质吸收并影响能量转移。在这项研究中，我们计算了核心坍缩超新星的ALP发射和超新星动力学的反反应一致。结果表明，当ALP与光子的耦合强度达到g_{ag} ~10^{-9} GeV^{-1}，ALP质量为40-400 MeV时，失速的反弹激波可以复活.大多数模型导致比平均观测到的超新星更高能量的爆炸。虽然这可以用于对这些ALP施加约束，但需要进一步研究跨多个祖细胞的长期模拟，以施加稳健的限制。
2022-02-22 astro-ph.HE hep-ph
Type Ia supernovae from dark matter core collapse
暗物质（DM）在白矮星中足以加热局部区域，将引发失控的聚变，点燃Ia型超新星（SN）。在一篇配套论文中，这种不稳定性被用来约束DM比$10^{16}$ GeV重，通过一个或两个单独的DM粒子与恒星介质的剧烈相互作用点燃SN。在这里，我们研究超新星的点火的形成和自我引力坍缩的DM核心含有许多DM粒子。对于非湮灭DM，这样的核心坍缩可能导致一个迷你黑洞，可以通过发射霍金辐射点燃SN，或者可能作为吸积的副产品。对于湮灭DM，核心崩溃导致增加的湮灭率，并可以通过大量的快速湮灭点燃SN。这些过程扩展了先前导出的DM的限制，低至$10^{5}$ GeV的质量。
2019-05-01 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino flavour as a test of the explosion mechanism of core-collapse supernovae
我们研究了中微子-质子弹性散射与逆β衰变事件计数的比值，该比值可以在JUNO这样的闪烁探测器中测量，作为识别星系核坍缩超新星爆炸机制的关键观测值。如果超新星不是由核心提供动力，由中微子引起的热核爆炸，那么一个长期的吸积占主导地位的中微子光度的预测。使用1D数值模拟，我们表明，不同的中微子爆发的味道组成可以在朱诺测试具有很高的意义，克服理论上的不确定性的祖星配置文件和状态方程。
2018-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Core-Collapse Supernovae, Neutrinos, and Gravitational Waves
核心坍缩超新星是最具能量的宇宙灾难之一。它们是巨大的中微子发射体，很可能是引力波的强星系源。对下一颗银河系或近河外核心坍缩超新星的中微子和引力波的观测将产生大量关于爆炸机制的信息，也会产生关于祖星的结构和角动量的信息，以及基础物理学方面的信息，如高密度和低熵下核物质的状态方程。在这篇对2012年中微子会议论文集的贡献中，我们总结了核心坍缩超新星的理论理解和建模方面的最新进展。在这方面，我们的重点是多维过程中涉及的爆炸机制，如中微子驱动的对流和常设吸积激波不稳定性。作为一个例子，如何超新星中微子可以用来探测基础物理，我们讨论了如何在探测器中观察到的电子反中微子通量的上升时间可以用来探测中微子质量层次。最后，我们列出了核心坍缩超新星的中微子和引力波特征的各个方面，并讨论了下一个星系核心坍缩超新星的中微子和引力波数据的联合分析的力量。
2012-12-18 astro-ph.HE hep-ph
On the rate of core collapse supernovae in the Milky Way
几个大型中微子望远镜，在世界各地的不同地点运作，作为他们的主要目标是第一次检测中微子发射的引力坍缩在银河系。这些观测计划的成功取决于银河系超新星核心坍缩的速率，$R$。在这项工作中，标准的统计技术被用来结合几个独立的结果。它们的一致性进行了讨论，并确定了最关键的输入数据。对$R$的推断进一步测试和完善，包括直接信息的发生率引力坍缩事件在银河系和本星系群，从中微子望远镜和电磁调查。对误差进行保守处理，得到一个组合速率$R=1.63 \pm 0.46$（100年）$^{-1}$ ;核心坍缩超新星事件之间的对应时间是$T=61_{-14}^{+24}$ ~yr。强调了更新恒星出生率方法分析的重要性。
2020-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Possible CP-Violation effects in core-collapse Supernovae
我们研究了当中微子存在于致密物质中时的CP破坏效应，例如在核心坍缩超新星中形成的原中子星之外。利用基于标准模型的一般参数，我们证实了在树水平上，在核塌缩超新星中的电子中微子和反中微子通量不存在CP破坏效应。另一方面，即使在树的水平上，μ子和τ中微子也可以获得显着的效果。我们表明，CP违反的影响，可以存在于超新星电子（反）中微子通量以及，如果μ子和τ中微子在中微子层有不同的流量。这种差异可能是由于标准模型之外的物理现象造成的，例如味道变化相互作用的存在。
2008-04-09 astro-ph hep-ph
Neutrino Oscillations in Core-Collapse Supernovae and Neutron Star Mergers
本文综述了在核心坍缩超新星和中子星并合模拟中纳入中微子集体味振荡非线性效应的研究进展，并评估了其对爆炸动力学、多信使信号及核合成的影响与未来方向。
2025-08-28 astro-ph.HE hep-ph
Resonance production of keV sterile neutrinos in core-collapse supernovae and lepton number diffusion
我们研究如何假设的粒子-不育中微子-可以通过$\barν_μ$和$\bar ν_τ$的共振转换在爆炸的超新星内部产生。我们处理的新颖之处在于适当考虑轻子数扩散。我们计算了无菌中微子的产率，发现即使考虑到反反应，无菌中微子可以进行相当大的一部分爆炸的总能量相比，活性中微子。然而，生产对内部超新星区域的温度呈指数敏感，这使得具有挑战性的预测变得强大。为了了解这种产生是否会影响超新星的演化并因此受到限制，需要进行详细的模拟，包括无菌中微子的影响。
2022-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from Type Ia and failed core-collapse supernovae at dark matter detectors
下一颗银河系超新星炽热而致密的内部产生的中微子将在相干弹性核反冲的暗物质实验中可见。虽然对这一频道的研究集中在成功的核心坍缩超新星，热核（Ia型）爆炸，或核心坍缩，未能爆炸，形成一个黑洞，是可能发生的下一个星系超新星事件。我证明了第三代基于稀有液体的暗物质实验，如DARWIN和ARGO，在亚keV阈值下使用仅电离信号进行操作，将通过检测$\mathcal{O}$（1）MeV中微子的$\mathcal{O}$（1）s爆发来区分（a）Ia型爆炸机制的主要假设，和（b）通过探测$\mathcal{O}$（1）s的$\mathcal{O}$（10）MeV中微子爆发，特别是通过标记中微子探测突然停止时黑洞形成的瞬间，建立失败超新星的祖先模型。这种探测对所有中微子的味道都很敏感，对中微子振荡不敏感，因此测量结果与中微子实验是互补的。
2020-04-09 astro-ph.HE hep-ex 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
Charged-Current Muonic Reactions in Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星模拟的稳步发展需要更精确地描述高温致密物质中的中微子过程。在这项工作中，我们研究了超新星物质中（反）μ子的荷电弱过程的速率。在相对论平均场水平下，考虑到强子流中的全运动学项、弱磁项和赝标项以及与$q^2$相关的核子形状因子，我们得到了CC中微子-核子反应速率的结果.除了μ子半轻子过程，我们也考虑纯轻子过程。特别是，我们发现，逆μ子衰变可以占主导地位的低能量$ν_μ$和$\barν_e$密度$\gtrsim 10^{13}~\rm{g~ cm^{-3}}$的不透明度。
2020-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Core-collapse supernovae stymie secret neutrino interactions
超新星核心中中微子之间超越标准模型的相互作用-- { \it秘密相互作用} --可能会阻止激波的复活，阻止超新星爆炸。此外，如果前往地球的超新星中微子与遗迹中微子发生秘密相互作用，到达地球的中微子爆发可能会在能量上向下散射，低于检测阈值。我们通过超新星中微子探测秘密的中微子相互作用，并将我们的发现应用于超新星SN 1987 A。我们把最严格的边界上的味道普遍的秘密相互作用发生通过一个新的调解人与质量之间的10兆电子伏和1 GeV。
2021-04-25 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
Analytic approach to axion-like-particle emission in core-collapse supernovae
本文用解析方法研究核心坍缩超新星中类轴子粒子发射对中微子光度和原中子星热能耗散的影响，并提供ARtiSANS软件包以计算相关观测量。
2023-05-30 astro-ph.HE hep-ph
