Detection of Supernova Neutrinos by Neutrino-Proton Elastic Scattering
我们提出中微子-质子弹性散射（$ν+ p \to ν+ p$）可用于闪烁体探测器中超新星中微子的探测。虽然质子反冲动能谱是软的，$T_p \simeq 2 E_ν^2/M_p$，从慢，重电离质子的闪烁光输出被淬灭，在一个现实的阈值以上的产量几乎是一样大的从$\barν_e + p \to e^+ + n$。此外，测量的质子谱与入射中微子谱相关，这解决了如何分别测量$ν_μ$、$ν_τ$、$\barν_μ$和$\barν_τ$的总能量和温度的长期问题。探测这种信号的能力将使像KamLAND和Borexino这样的探测器在探测超新星中微子的过程中发挥关键而独特的作用。
2002-05-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Measurement of the proton light response of various LAB based scintillators and its implication for supernova neutrino detection via neutrino-proton scattering
在1 - 17.15MeV能量范围内，首次测量了以直链烷基苯（LAB）为基础的各种质子转换器的电子当量能量质子光输出函数。测量是在德国联邦物理技术研究所（PTB）使用具有连续能量分布的中子束进行的。质子光输出数据是从闪烁体中中子-质子散射产生的质子反冲光谱中提取的。质子光输出的功能行为成功地由Birks定律描述，对于不同的LAB溶液，Birks常数kB在（0.0094 +/- 0.0002）cm/MeV和（0.0098 +/- 0.0003）cm/MeV之间。常数C是广义伯克斯定律中二次项的参数，对于所有研究过的中子，C的上限（95% CL）都为零，约为10^{-7} cm ^2/MeV ^2。由此产生的猝灭因素是特别重要的未来计划的超新星中微子探测的基础上弹性散射的中微子质子。讨论了质子淬灭对中微子-质子散射产生的超新星事件产额的影响。
2013-04-16 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
TeV Neutrinos and GeV Photons from Shock Breakout in Supernovae
我们表明，作为一个II型超新星冲击波爆发出它的祖星，它成为碰撞，并可能加速质子的能量>10 TeV。这些质子的非弹性核碰撞产生了TeV中微子和10 GeV光子的约1小时长的闪光，大约在冷却的中子星的热（10 MeV）中微子爆发后10小时。红超巨星中的银河系超新星将产生约10^{-4} erg/cm^2 s的光子和中微子通量。一个平方公里的中微子探测器将探测到约100个μ子，从而可以限制超新星模型和中微子性质。
2001-02-19 astro-ph hep-ph
The diffuse supernova neutrino background as a probe of late-time neutrino mass generation
来自古老超新星爆炸的残余中微子是实验范围内最古老的中微子流之一。因此，弥漫性超新星中微子背景（DSNB）可以告诉我们，过去的中微子质量是否不同（红移$z\lesssim 5$）。超新星内部的振荡强烈依赖于中微子质量平方差和混合角的值，使得DSNB能谱对这些参数的变化敏感。考虑到中微子质量作为红移函数的纯唯象参数化，我们计算了地球上预期的局部DSNB谱。鉴于目前的中微子振荡参数的知识，特别是事实上，$|U_{e3}|^2$是小的，我们发现，$ν_e$光谱可能是显着不同的标准预期，如果中微子是有效的质量在$z\gtrsim1$，只要中微子质量排序是正常的。另一方面，预计$\overlineν_e$通量不会受到显著影响。因此，对DSNB的中微子和反中微子分量的测量应该允许人们测试最近中微子质量产生的可能性。
2022-05-02 astro-ph.CO hep-ph
Mini Z' Burst from Relic Supernova Neutrinos and Late Neutrino Masses
在中微子是轻的模型中，由于对称性破缺的尺度较低，一般会出现额外的轻玻色子。我们发现，扩散的遗迹超新星中微子（RSN）和宇宙背景中微子之间的相互作用，通过这些光标量的交换，可以导致超新星（SN）中微子流量的急剧变化。通过当前或未来的实验测量这种效应，可以为小尺度模式提供一个壮观的直接证据。我们演示了SN1987A中微子的观测如何限制上述模型的对称性破缺标度。我们还讨论了当前和未来的实验如何证实或进一步约束上述模型，无论是通过检测扩散RSN通过的"累积共振“，还是通过对附近< O（Mpc）SN爆发的中微子通量的大抑制。
2006-11-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Probing Late Neutrino Mass Properties with Supernova Neutrinos
晚时间中微子质量产生的模型包含了宇宙背景中微子与超新星遗迹中微子（SRN）通过交换壳层轻玻色子的新的相互作用，导致在地球上观察到的差分SRN通量的显着修改。我们考虑了在低尺度下产生中微子质量的阿贝尔U（1）模型，并指出在这个模型中存在一个大的参数空间，在这个参数空间中，由轻玻色子交换引起的通量变化可能允许人们区分中微子是Majorana粒子还是Dirac粒子，即中微子质量等级的类型（正常或倒置或准简并），也可能确定中微子质量的绝对值。这些效应的存在的测量将有可能在下一代水切伦科夫探测器富含钆，或大型100千吨液氩探测器。
2007-08-08 astro-ph hep-ph
Supernovae and Neutrinos
超新星物理学中一个长期存在的问题是如何测量$ν_μ$、$ν_τ$、$\barν_μ$和$\barν_τ$的总能量和温度。虽然最重要的是，这是非常困难的，因为这些口味只有中性电流检测器相互作用。我们提出中微子-质子弹性散射（$ν+ p \to ν+ p$）可用于闪烁探测器中超新星中微子的探测。应该立即强调的是，主要信号在{ \it free}质子上。虽然质子反冲动能谱是软的，与$T_p \simeq 2 E_ν^2/M_p$，和闪烁光输出的慢，严重电离质子被淬灭，以上的一个现实的阈值的产量几乎是一样大的$\barν_e + p \to e^+ + n$。此外，测量的质子谱与入射中微子谱有关。探测这种信号的能力将使像KamLAND和Borexino这样的探测器在探测超新星中微子的过程中发挥关键而独特的作用。这些结果现已发表：J.F. Beacom，W. M. Farr和P. Vogel，Phys. Rev. D { \bf 66}，033001（2002）[arXiv：hep-ph/0205220];详细信息在那里给出。
2002-09-08 astro-ph hep-ph nucl-th
Supernova Neutrino Light Curves and Spectra for Various Progenitor Stars: From Core Collapse to Proto-neutron Star Cooling
我们提出了一系列新的超新星中微子光变曲线和光谱的数值模拟计算的各种祖星质量（13- 50 Msolar）和金属丰度（Z = 0.02和0.004），这将是有用的广泛的超新星中微子的研究，例如，地下探测器对未来中微子爆发探测的模拟，或对超新星遗迹中微子背景的理论预测。要遵循从崩溃的发病后20秒的核心反弹的演变，我们结合中微子辐射流体动力学模拟的早期阶段和准静态演化计算的中微子扩散的后期阶段的结果，与不同的值的冲击复兴时间作为一个参数，应该取决于仍然未知的爆炸机制。本文描述了计算方法和基本结果，包括对先驱体模型的依赖性和激波恢复时间。中微子数据是公开的电子版。
2013-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Is the high-energy neutrino event IceCube-200530A associated with a hydrogen-rich superluminous supernova?
冰立方中微子天文台发布的Zwicky瞬态设施（ZTF）后续警报活动导致瞬态AT 2019 fdr可能被识别为中微子事件IC 200530 A的来源。AT 2019 fdr最初被认为是窄线塞弗特1星系中的潮汐破裂事件。然而，它的光谱特性、颜色演化和特征丰富的光变曲线表明，AT 2019 fdr可能是一颗IIn型超亮超新星。在后一种情况下，IC 200530 A可能是通过前向激波加速的相对论质子与星周介质中的冷质子之间的非弹性质子-质子碰撞产生的。在这里，我们调查这种可能性，并发现，在最多$4.6\times 10^{-2}$ μ介子中微子和反中微子事件预计将被发现的冰立方中微子天文台在$394$天内发现的情况下，良好的歧视的大气背景。在修正了爱丁顿偏置后，我们得出结论，IC 200530 A可能起源于富氢超亮超新星AT 2019 fdr。
2022-03-03 astro-ph.HE hep-ph
Super Luminous Supernova and Gamma Ray Bursts
我们使用一个简单的分析模型推导出一个封闭形式的表达式的热光变曲线的super-luminus超新星（SLSNe）供电的快速喷出物之间的塑性碰撞核塌缩超新星（SNe）的类型Ib/c和IIn和较慢的大规模的拱星壳，在生命的后期阶段，他们的祖星之前的SN爆炸喷出。我们证明，这个表达式再现以及SLSNe的热光度与观测到的伽马射线暴（GRB），并只需要一个适度的量（$M < 0.1\,M_\odot$）的放射性$^{56}$镍合成的SN爆炸，以解释其后期的光度。长持续时间的伽玛暴可以由普通的Ic型超新星产生，而不是由超高能超新星Ib/c的一个子类“超新星”产生。
2012-11-08 astro-ph.HE hep-ph
Charge-conjugation violating neutrino interactions in supernovae
在标准模型中，众所周知的电荷共轭破坏相互作用增加了中微子-核子的截面，而减少了反中微子-核子的截面。这通过中微子能量$k$相对于核子质量$M$的“反冲”修正影响了核心坍缩超新星中的中微子输运。质子中子星内部中微子输运的所有$k/M$修正都是由玻尔兹曼方程的角积分计算的。我们发现这些修正显着改变了高温下的中微子流。这就产生了一个大的质子中子星的mu和tau数，并且可以改变中子与质子的比例。此外，中微子平均自由程的相对大小也发生了变化。在高温下，电子反中微子的平均自由程比μ或τ中微子的平均自由程长{ \it}。
1999-08-19 astro-ph hep-ph nucl-th
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
High-Energy Neutrinos from Cosmic-Ray Scatterings with Supernova Neutrinos
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；The University of Tokyo（东京大学）
研究宇宙射线与超新星中微子散射产生高能中微子的机制，通过计算其通量，利用合理天体物理条件及新物理增强的截面，用中微子望远镜对超高能质子 - 中微子截面设置新约束。
2026-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Supernova Relic Electron Neutrinos and anti-Neutrinos in future Large-scale Observatories
本文研究了正在研究中的MEMPHYS（UNO，Hyper-K）、LENA和GLACIER等未来大型天文台的超新星遗迹中微子信号。本文讨论了利用质子散射和利用氧、碳、氩等原子核散射观测超新星遗迹电子反中微子和中微子的互补信息。在确定残余中微子通量时，我们还首次考虑了中微子磁矩与核心坍缩超新星内部磁场的耦合。我们提出的数值结果的遗迹电子中微子和反中微子通量和事件的数量上的电子中微子的碳，氧和氩，以及电子反中微子的质子，各种振荡的情况。超新星遗迹中微子的观测可能为我们提供关于核心坍缩超新星爆炸、恒星形成历史和中微子性质的独特信息，这些信息仍然是未知的。
2007-11-20 astro-ph hep-ex hep-ph
