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
Lepton-flavour violation in hadronic tau decays and $μ-τ$ conversion in nuclei
在标准模型有效场论的框架内，与运营商到6维，我们进行了一个独立的模型分析的轻子味违反过程涉及τ轻子。也就是说，我们研究强子τ衰变和$\ell$ - $τ$转换在核中，与$\ell = e,μ$。基于现有的实验限制，我们建立的威尔逊系数的运营商有助于这些过程的约束。我们的工作为从Belle II中提取相关信息和预测未来的实验铺平了道路。
2020-09-22 hep-ex hep-ph
Neutrino-Mass-Driven Instabilities as the Earliest Flavor Conversion in Supernovae
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
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
Lepton-flavour violation in hadronic tau decays and $\ell$-$τ$ conversion in nuclei
在标准模型有效场论的框架内，与运营商到6维，我们进行了一个独立的模型分析的轻子味违反过程涉及τ轻子。也就是说，我们研究了强子τ衰变和核中的$\ell$ - $τ$转换（$\ell=e,μ$）.基于现有的实验限制，我们建立的威尔逊系数的运营商有助于这些过程的约束。Belle II的相关信息和可预见的未来实验可以很容易地纳入所产生的框架。
2020-12-31 hep-ex hep-ph
Electron Neutrino Pair Annihilation: A New Source for Muon and Tau Neutrinos in Supernovae
我们证明了在超新星核中，湮灭过程nu_e nu_e-bar -> nu_{mu,tau} nu_{mu,tau} -bar作为μ子和τ中微子对的源总是比传统反应e^+ e^-> nu_{mu,tau} nu_{mu,tau} -bar更重要.我们研究的影响，通过一个静态的恒星背景模型的Monte Carlo运输代码，并通过自洽流体动力学模拟与玻尔兹曼中微子运输的新过程。核子韧致辐射NN -> NN nu_{mu,tau} nu_{mu,tau} -bar也作为另一个重要的源项包括在内。考虑到nu_e nu_e-bar -> nu_{mu,tau} nu_{mu,tau} -bar，nu_mu和nu_tau光度增加了20%，而光谱几乎不受影响。在我们的流体动力学模拟中，激波有所减弱。弹性nu_{mu,tau} nu_e和nu_{mu,tau} nu_e散射是不可忽略的，但不如nu_{mu,tau} e^+或e^-散射重要。在考虑了所有其它过程后，它对nu_{mu,tau}通量和光谱的影响很小。
2002-05-01 astro-ph hep-ph
Mu-tau neutrino refraction and collective three-flavor transformations in supernovae
本文研究了超新星核心中微子球上方稠密中微子区的三味集体中微子变换。我们发现，两个味道转换驱动的大气质量差和13混合角捕获的全部效果，如果忽略μ介子和τ中微子折射率之间的二阶差。包括这个“μ-τ物质项”后，在密度约为3 x 10^7 g cm^-3时产生共振，这通常会导致电子中微子和反中微子的总体存活概率发生显著变化。这种效应令人惊讶地对最大23-混合的偏差敏感，对于每个八分圆是不同的。
2008-03-03 astro-ph hep-ph
Quest for the dynamics of $ν_{mu} \to ν_{tau}$ conversion
我们进行定量分析的能力K2 K，MINOS，OPERA和中微子工厂的μ子对撞机区分标准质量引起的真空振荡从纯退相干解决方案的大气中微子问题，从而有助于解开的动力学，管理所观察到的$ν_mu$消失。
2001-06-04 hep-ph quant-ph
Resonant Conversion of Massless Neutrinos in Supernovae
长期以来，人们注意到，在某些情况下，{ \sl无质量}中微子可以{ \sl混合}在轻子带电流中。传统的真空中的中微子振荡搜索对这种混合不敏感。我们讨论了超新星稠密介质中共振无质量中微子转换的影响。特别是，我们将展示如何检测到的$\barν_e$能谱从SN 1987 a和超新星$r$ -过程核合成可用于提供非常严格的约束混合{ \sl无质量}中微子。
1996-05-14 astro-ph hep-ph
Supernova fast flavor conversions in 1+1D : Influence of mu-tau neutrinos
在稠密的超新星环境中，中微子可以经历快速的味转换，这取决于大的中微子-中微子相互作用强度。最近的研究表明，当从通常使用的三种中微子方法转向更一般的六种中微子方法时，它们的存在和结果都会受到影响。在这里，我们建立在以前的工作上进行这一主题，并进行了数值模拟的味道演变的空间和时间，假设六个中微子物种。我们发现，在我们以前的工作中提出的结果仍然是定性相同的，即使在空间和时间的风味演变。这强调了在研究快速风味转化时，需要超越三个物种的简单近似。
2022-10-27 hep-ph
Probing lepton flavour violation in $ν_μ + N \to τ+ ...$ scattering and $μ\to tau$ conversion on nucleons
本文研究了轻子味破坏相互作用，这种相互作用可能导致$ν_μN$散射中的$τ$ -轻子的产生或高能核子上的$μ\to τ$转换。$\barτν_μ\bar{q}q^{'}$相互作用的强度的唯象界提取的NOMAD和CHORUS实验搜索$ν_μ - ν_τ$振荡的组合结果。其中一些界限取代了稀有衰变的界限。我们还提出了一个寻找核子上$μ- τ$转换的“能量缺失”型实验。实验可以在现有的加速器或未来的中微子工厂中进行。
2001-06-27 hep-ex hep-ph
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
Prospects of fast flavor neutrino conversion in rotating core-collapse supernovae
越来越多的证据表明，中微子在核心坍缩超新星（CCSN）中经历了快速味转换（FFC）。在这封信中，我们调查的角色，恒星旋转的发生FFC进行轴对称CCSN模拟与完整的玻尔兹曼中微子输运。我们的结果表明，电子中微子轻子数（ELN）角交叉，这是触发FFC的必要和充分条件，优选地发生在赤道区旋转CCSNe。通过研究中微子-物质相互作用和中微子辐射场，我们发现了恒星自转促进FFC发生的证据。激波后层中的低电子分数区域在离心力作用下膨胀，增强了电子型中微子（$ν_{\rm e}$）和它们的反粒子（$\barν_{\rm e}$）之间中微子吸收的差异。这对中微子在动量空间中的角分布有很大的影响，在动量空间中，$ν_{\rm e}$倾向于比$\barν_{\rm e}$更各向同性;因此，ELN交叉出现。在这项研究中发现的ELN交叉显然与旋转有关，这激发了进一步研究随后的FFC如何影响旋转CCSNe中的爆炸动力学，核合成和中微子信号。
2021-11-10 astro-ph.HE hep-ph
Pseudoscalar Conversion and Gamma-Rays from Supernovae
超新星的核心会大量地发射出一个与两个光子耦合的轻赝标量，其中一部分会被银河系的磁场转换成伽马射线。利用太阳峰年探测卫星上的γ谱仪对SN 1987A γ辐射通量的测量表明，这一过程存在严格的边界。改进一代的星载探测器，如EGRET或项目一代的星载探测器，如EGRET或GLAST项目，能够探测到附近超新星的赝标量到光子信号。
1997-04-07 astro-ph hep-ph
Effect of Collective Neutrino Oscillations on the Neutrino Mechanism of Core-Collapse Supernovae
在大质量恒星坍缩后的几秒钟内，新生的原中子星（PNS）会辐射出各种各样的中微子。在失速冲击波半径以下的电子型中微子的吸收可能会驱动爆炸（“中微子机制”）。由于加热速率与中微子能量的平方成正比，因此通过集体中微子振荡（CnuO）将μ中微子和τ中微子味转换为电子型中微子原则上可以增加加热速率并驱动爆炸。为了评估CnuO对激波复苏的潜在重要性，我们求解了PNS表面（r_nu）和激波（r_S）之间的球对称吸积的稳态边值问题，包括通过CnuO进行味道转换的方案。对于给定的r_nu、PNS质量（M）、吸积率（Mdot）和PNS中微子能量的假设值，我们计算了中微子的临界光度，超过这个临界光度，吸积是不可能的，爆炸是发生的。我们表明，CnuO可以降低临界光度的一个因素，最多~1.5，但只有当味转换是完全完成内r_S，如果没有物质的抑制。影响的大小取决于模型参数（M，Mdot和r_nu），通过冲击半径和物理尺度的味道转换。我们量化了这些依赖关系，发现CnuO可以降低临界光度只有小M和Mdot，和大的r_nu。然而，对于这些参数值，由于物质效应，CnuO被抑制。通过量化的重要性，CnuO和物质的抑制在临界中微子光度爆炸，我们表明与以前的研究一致，CnuO是不可能影响核心坍缩超新星的中微子机制显着。
2012-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Fast Neutrino Flavor Conversion in Core-Collapse Supernovae: A Parametric Study in 1D Models
本文在一维核心坍缩超新星模拟中参数化研究快速中微子味转换，发现其虽能硬化中微子能谱并增强激波后加热，但也会通过增加重轻子中微子光度导致原中子星更快收缩，从而阻碍爆炸。
2023-04-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Occurrence of fast neutrino flavor conversions in QCD phase-transition supernovae
本文分析25和40倍太阳质量前身星的QCD相变超新星模型，识别第二次中微子爆发前后FFI的两个阶段，并评估FFC对中微子信号与r过程核合成的影响。
2025-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Supernova neutrinos: difference of nu_mu - nu_tau fluxes and conversion effects
超新星中微子味转换的形式主义被推广到包括在恒星中产生的μ子和τ中微子的通量的可能差异。在这种情况下，辐射引起的物质中的nu_mu和nu_tau势的差异变得重要。nu_mu和nu_tau通量的差异可以表现在地球物质对所观测到的nu_e（antinu_e）信号的影响中，如果：（i）中微子质量等级是正常的（倒置的）;（ii）太阳中微子问题的解在LMA区域;（iii）混合U_{e3}相对较大：|U_{e3}|>10^{-3}。我们发现，当nu_mu - nu_tau（antinu_mu - antinu_tau）平均能量和/或积分亮度的差异小于20%时，在E > 50 MeV处观测到的nu_e（antinu_e）能谱与等通量情况下的相对偏差可达20 - 30%（10 - 15%）。如果对nu_e（antinu_e）能谱敏感的大型探测器能够得到，那么将来就有可能探测到它。对这种效应的研究将使人们能够测试超新星模型对nu_mu，nu_tau，antinu_mu，antinu_tau通量的预测，从而对极端条件下物质的性质提供重要的见解。在利用超新星中微子观测数据重建中微子质量谱和混合矩阵时，应考虑到这一点。我们指出，即使nu_mu和nu_tau通量不相等，轻子CP破坏效应也不能在超新星中微子实验中得到研究。
2002-05-07 astro-ph hep-ph
Dimming of Supernovae by Photon-Pseudoscalar Conversion and the Intergalactic Plasma
最近，Csaki、Kaloper和Terning（hep-ph/0111311）提出，观测到的遥远Ia型超新星的变暗可能是光子与非常轻的轴子混合的结果。我们指出，等离子体的影响，其中的光子传播，必须考虑在内。这种效应改变了振荡概率，并使调光频率依赖性，与观察相反。人们可能希望通过在许多不同的相干域上平均振荡来容纳数据。我们估计相干损失的影响，无论是由于磁场或星系际等离子体的不均匀性。这些估计表明，消色差问题只能用星系际介质的非常特殊的，可能是不现实的性质来解决。
2001-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Fast flavor conversion of neutrinos in presence of matter bulk velocity
中微子和反中微子的稠密气体可以在核心坍缩超新星的退耦区附近和紧凑的双中子星合并中进行快速的成对转换。依赖于味道的中微子加热可以在维持热而致密的物质内部的对流方面发挥作用。在本文中，我们研究了未探索的影响的物质的整体速度快速成对转换，并表明，根据方向和大小的整体速度，中微子味转换可以显着增强或抑制。在中微子振荡中通常被忽略的物质的整体速度，在天体物理环境中可以达到光速的十分之一。我们发现，体积速度远小于最大允许速度可以大大改变中微子味转换率。由于物质的整体速度，中微子味转换率可能会提高，这一事实也提出了几个与超新星机制相关的重要问题。未来的研究与现实的速度剖面可以阐明的核心坍缩超新星和中子星合并的现象可能的影响。
2021-07-30 astro-ph.HE hep-ph
Analysis of mu-tau conversion through μN -> τX deep inelastic scattering induced by unparticles
研究了μN → τX（N为核子）的深度非弹性散射过程中μN → τX的μ-τ转换，同时考虑了自旋0和自旋1的非粒子对μ-τ转换的影响.这个过程在过去引起了人们的注意，因为它可能是未来中微子或μ子工厂的目标。对于模型参数，我们使用了最近的非粒子LFV耦合的实验限制，即μ子反常磁矩和LFV衰变τ-> 3μ，而对于非粒子尺度Λ U和尺度维数d U，我们使用了在LHC上寻找单喷注和丢失的横向能量得到的限制。在最小超对称标准模型中，当靶为质子时，分析了μN -> τX截面，发现非粒子效应可以大于Higgs交换的贡献.我们还分析了发射的τ轻子的角分布和能量分布的行为，这可以用来解开不同的新物理贡献。我们发现，对于一束强度为10^20 μ子、能量约为50 GeV的束流，每年在10^2 gr/cm ^2质量的靶上发生约10^2-10^3 μN -> τX事件。简要讨论了潜在的背景。
2012-12-20 hep-ph
Mu and Tau Neutrino Thermalization and Production in Supernovae: Processes and Timescales
我们研究了在与核心坍缩超新星和质子中子星相关的温度和密度下，$ν_μ$和$ν_τ$中微子的产生率和热化率。包括电子散射、电子正电子湮没、核子-核子韧致辐射和核子散射的贡献。对于散射过程，为了包含任意简并度下的完整散射运动学，采用Reddy等人（1998）和Burrows和Sawyer（1998）开发的结构函数形式。此外，我们还导出了非对称物质中任意核子简并度的核子-核子韧致辐射的总速率和微分速率公式。我们发现，在低中微子能量（$ε_ν\lesssim 10$ MeV）的热化过程中，电子散射占主导地位的核子散射，但核子散射总是快于或相当于电子散射以上$ε_ν\simeq10$ MeV。此外，对于$ρ\gtrsim 10^{13}$ g cm $^{-3}$、$T\lesssim14$ MeV和中微子能量$\lesssim60$ MeV，作为$ν_μ$和$ν_τ$中微子的产生机制，核子-核子韧致辐射总是支配电子正电子湮没。
2000-03-04 astro-ph hep-ph nucl-th
Mu + N --> Tau + N at a Muon or Neutrino Factory
大的nu_mu-nu_tau混合的实验发现表明，在带电轻子扇区中类似的混合可能是实质性的。我们考虑的可能性，如果一个高强度的μ子束，也许在早期阶段的μ子或中微子工厂，打击核目标，然后转换的一些μ子到τ轻子可能会发生（类似于转换的μ子到电子在MECO）。利用目前对罕见τ衰变的实验限制来限制相关算符的大小，我们发现，一束50 GeV的μ子束，每年有10^20 μ子落在靶上，每年可以产生多达10^7 μ + N --> τ + N事件。背景可能是实质性的，我们评论检测这一过程的可能性。
2003-11-18 hep-ph
Neutrinos and core-collapse supernovae
讨论了核心坍缩超新星中中微子味转换的最新进展，重点讨论了中微子-中微子相互作用的影响。后者已被证明会产生新的现象，大大改变中微子通量和超新星观测。特别是，我们之间的链接的频谱分裂和磁共振现象。此外，最近的研究表明，超新星中微子流存在轻子CP破坏效应。我们总结了这些发现。
2011-08-31 astro-ph.SR hep-ph
Electron-, Mu-, and Tau-Number Conservation in a Supernova Core
我们研究了大气中微子异常所提出的中微子混合参数是否意味着超新星（SN）核中μ-和τ-味轻子之间的化学平衡。如果nu_mu-nu_tau混合角不受二阶折射效应的抑制，则初始风味转换速率确实会很快。中微子扩散系数对于nu_mu、anti-nu_mu、nu_tau和anti-nu_tau是不同的，因此中微子输运将产生净μ和tau轻子数密度。这通常会导致通常的一阶折射效应占主导地位的情况，进一步抑制风味转化率。总而言之，中微子折射具有重要的后果，保证了在SN核中的e，mu和tau轻子数在下落和冷却时间尺度上的单独守恒，即使中微子混合角很大。
2000-08-09 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Lepton Flavour Violation in Low-Scale Seesaw Models
本文研究了μ介子和τ介子衰变中轻子味破坏以及原子核中μ介子-> e转换的超对称机制，在小质量重单重中微子和超轻中微子的MSSM的最小扩展范围内.我们发现，衰变μ-> e-γ，τ-> e-γ和τ-> μ-γ在超对称极限的理论是禁止的，而其他过程，如μ-> ε，μ-> e转换，τ-> ε和τ-> e μ-μ，是允许的，并可以显着增强几个数量级以上的可观测水平潜在的大中微子汤川耦合效应。讨论了超对称轻子味破坏对当前和未来实验的深刻意义。
2009-10-28 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
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
A comprehensive study of neutrino spin-flavour conversion in supernovae and the neutrino mass hierarchy
研究了正常和反转质量体系下由非零中微子磁矩与超新星磁场相互作用引起的超新星中微子的共振旋味转换.作为纯物质诱导的中微子振荡（Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）效应）的情况下，我们发现RSF跃迁强烈依赖于中微子的质量等级以及$θ_{13}$的值.用Woosley和Weaver计算的超新星前轮廓，数值求解了各种中微子参数集的味转换。特别是，当满足以下条件时，将会发生RSF诱导的$ν_\rme\to\barν_\rme$跃迁：$μ_νB$（$μ_ν$是中微子磁矩，$B$是磁场强度）足够强，中微子质量等级被反转，以及$θ_{13}$的值足够大，足以引起绝热MSW共振.在这种情况下，由于中子化爆发发射的原始$ν_\rme$的强峰将存在于Super-Kamiokande探测器探测到的中微子事件的时间剖面中。如果这个峰值在现实中被观察到，它将提供关于中微子性质的丰富信息。另一方面，不同中微子模型的中微子谱特征也不同，但我们发现几种模型之间仍然存在简并性。还讨论了前超新星模型的依赖性。
2003-09-29 astro-ph hep-ph
More on R-parity and lepton-family number violating couplings from muon(ium) conversion, and τand $π^0$ decays
本文提出了一类新的介子族数和R宇称破坏耦合的约束条件，即由μ素转换产生的$μ^{-} + {_{22}^{48}} Ti \to e^{-} + {_{22}^{48}} Ti$，一种τ衰变，$τ\to l +$（轻介子）与$l= μor e$，以及$J/ψ$和$π^0$衰变为轻子对.我们发现，$μ^{-} + {_{22}^{48}} Ti \to e^- + {_{22}^{48}} Ti$提供了最强的约束之一，随着$Δm_{K}, Δm_{B}$，$μ\to e γ$和无中微子双$β$衰变。在各种低能实验中，如Tau-Charm工厂和PSI等，寻找这些在标准模型中被禁止的轻子族数违反（LFNV）衰变显然是有必要的。
1997-01-27 hep-ph
Neutrino Decoupling Is Altered by Flavor Conversion
本文首次非线性模拟含带电流、中性流碰撞及平流的中微子退耦过程，发现味转换在完全退耦前发生并移动退耦面。
2023-07-27 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
Collective neutrino flavor conversion: Recent developments
核心坍缩超新星、中子星合并或早期宇宙中的中微子味道演化由中微子-中微子折射主导，通常会产生“自诱导味道转换”，即，在动量模式之间进行味道的洗牌。这种效应是由耦合的“味振子”的集体逃逸模式驱动的，并且可以自发地打破初始对称性，如轴对称性，均匀性，各向同性，甚至平稳性。此外，不稳定模式的增长率可以是中微子-中微子相互作用能的数量级，而不是小得多的真空振荡频率：自诱导味转换并不总是需要中微子质量。我们用简单的玩具模型来说明这些新发现的现象。在现实的天体物理学背景下会发生什么，目前还有待猜测。
2016-02-08 astro-ph.SR hep-ph
Electron-to-Tau Lepton Flavor Violation at the Electron-Ion Collider
我们分析了潜在的灵敏度搜索$e\rightarrowτ$转换在一个建议的电子离子对撞机（EIC）设施。为此，我们计算的横截面$e\rightarrowτ$事件在leptoquark框架假设leptoquark质量是几百GeV或更多的顺序。鉴于HERA直接搜索的细夸克和罕见衰变过程的限制，对0.1 fb $e\rightarrowτ$截面敏感的EIC可以探测这些轻子味违反事件的参数空间的先前未探索区域（假设90 GeV的质心能量和10 fb $^{-1}$积分亮度）。根据细夸克的种类和耦合的味道结构，EIC搜索可以超过HERA和罕见的过程对$e\rightarrowτ$转换振幅的灵敏度，达到一个数量级或更多。我们还得到更新的限制夸克味对角LFV leptoquark相互作用使用最新的BaBar $τ\rightarrow eγ$搜索。我们发现，从EIC $e\rightarrowτ$搜索的限制可能是竞争力与最近的$τ\rightarrow eγ$限制的一个子集的夸克味对角leptoquark耦合。利用一个SU（5）GUT模型，在该模型中，轻夸克耦合受到中微子质量和混合的约束，我们说明了可观测到的轻夸克诱导的$e\rightarrowτ$转换如何与$μ\rightarrow eγ$和$μ\rightarrow e$转换搜索所施加的严格的LFV限制相一致。
2010-06-25 hep-ph
Tau neutrino propagation and tau energy loss
τ轻子的电磁能量损失是最终从高能天体物理源中探测τ中微子的重要组成部分。有人提议利用山脉作为中微子转换器，其中出现的τ在空气簇射中衰变。我们使用一个随机的评估两个τ中微子转换为τ和τ电磁能量损失。我们研究了单能量入射τ中微子以及几个中微子幂律谱的传播的影响。我们的主要结果是τ电磁能量损失参数β的参数化。我们比较我们的分析表达式的τ通量使用此β与其他参数化的β。
2005-06-16 hep-ph
Resonant neutrino oscillations and shock revival in type-II supernovae
研究了物质增强的中微子振荡在延迟中微子加热恢复II型超新星失速激波中的作用。中微子加热的程度估计允许的可能性完全的味道转换自洽与核平衡的变化。每个核子的平均内能显著增加，表明可能发生强烈爆炸。
1995-02-03 hep-ph
Diagnosing electron-neutrino lepton number crossings in core-collapse supernovae: A comparison of methods
本研究针对核心坍缩超新星中快中微子味转化的必要条件ELN交叉，对比了四种诊断方法的性能，发现多项式法和Minerbo方案局限性严重，最大熵法可捕捉大部分前向交叉但仍有不足，凸显了稳健建模中微子角特性的必要性。
2025-09-03 astro-ph.HE hep-ph
Aspects of Neutrino Production in Supernovae
我讨论中微子生产超新星（SNe）和检测的银河系核心崩溃事件和弥漫的银河系外MeV中微子背景预期从恒星形成的综合历史。特别是，我考虑哪些过程可能会影响我们对两者的期望。我专注于“快速”旋转，定义为导致毫秒初始中子星旋转周期。自转影响中微子的光度、平均能量、开尔文-亥姆霍兹冷却期的持续时间、中微子种类之间的光度比和平均能量比;它可以强烈抑制反电子中微子、μ中微子、反μ中微子、τ中微子和反τ中微子相对于电子中微子的通量。因此，根据宇宙时间中SN祖细胞快速旋转的流行程度，这可能会影响对MeV中微子背景和核合成富集历史的预测。我强调MeV中微子背景和示踪剂的恒星形成率密度在高红移在其他中微子和光子波段之间的连接。
2006-08-10 astro-ph hep-ph
Enhanced tau neutrino appearance through invisible decay
中微子质量本征态的衰变导致中微子味本征态的转换几率和存活几率的变化。值得注意的是，我们发现中微子衰变提供了一个增强的预期tau外观信号相对于标准的振荡方案的长基线OPERA实验。其中一个质量本征态的衰变增加了$ν_μ\rightarrow ν_τ$的转换几率，这是由于不同质量中微子组分之间的“相消干涉“减少了。最近公布的OPERA合作的结果显示了一些观察到的$ν_τ$事件大于预期的动机，我们进行了统计分析，包括不可见的衰变假设。我们获得了对不可见衰变的非常温和的偏好，最佳拟合值为$τ_3/m_3 \simeq 2.6\times 10^{-13} $ s/eV，并且在90 $\%$置信水平下，中微子衰变寿命的约束为$τ_3/m_3 \gtrsim 1.3\times 10^{-13}$ s/eV。
2016-03-29 hep-ph
Collisional instabilities of neutrinos and their interplay with fast flavor conversion in compact objects
快和碰撞味不稳定性可能发生在核心坍缩超新星和中子星合并的中微子退耦区。为了更好地理解相关的风味动力学，我们数值求解的碰撞不稳定的演化均匀，各向异性模型。在这些计算中，碰撞不稳定性是由不等的中微子和反中微子散射率引起的。我们比较使用中性电流和带电电流相互作用得到的解决方案。然后，我们研究了非对称散射率的快速不稳定性的非线性发展，发现证据表明，碰撞不稳定性的发生是由快速振荡加速。我们还讨论了其他最近的作品碰撞影响快速风味转换的连接。
2022-11-24 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
Type-II Supernovae and Neutrino Magnetic Moment
目前的太阳和大气中微子数据与LSND的结果和热暗物质（HDM）的存在一起表明，在eV尺度上存在无菌中微子。我们重新分析了II型超新星中中微子磁矩引起的共振{ \sl sterile}中微子转换效应。我们分析了$ν_e-ν_s$和$\barν_e-\barν_s$（$ν_s$表示无菌中微子）转换对超新星激波再加热、SN 1987 A探测到的$\barν_e$信号和$r$过程核合成假说的意义。利用合理的磁场分布，我们确定了这三个参数对相关中微子参数，即跃迁磁矩和$ν_e-ν_s$质量差$Δm^2 \equiv Δm^2_{LSND/HDM}$的敏感性
1999-01-13 astro-ph hep-ph
Collective neutrino oscillations and detectabilities in failed supernovae
在三味多角度近似下，研究了一个球对称的超新星爆炸模拟中的集体中微子振荡。一颗失败的超新星在短时间内释放出高中微子通量，而强烈的吸积过程伴随着高电子密度，足以经历重新坍缩成黑洞。我们的结果表明，物质诱导效应完全占主导地位的中微子自相互作用效应和多角度的物质抑制发生在我们研究的所有时间快照。这些事实表明，只有MSW共振影响失败的超新星的中微子味转换和简单的光谱将在中微子探测器上观察到。我们还估计了当前和未来的中微子探测器从一个源在10千秒差距的银河系事件的中微子事件率。中微子探测的时间演化可以提供有关致密和热物质的信息，并约束中微子质量排序问题。
2018-11-08 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
Fast Neutrino Flavor Conversions can Help and Hinder Neutrino-Driven Explosions
本文首次在轴对称核心坍缩超新星模拟中引入快速中微子味转换反馈，发现FFC促进低质量前身星爆炸但抑制约20倍太阳质量前身星的爆炸倾向。
2025-01-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Axial symmetry breaking in self-induced flavor conversion of supernova neutrino fluxes
中微子-中微子折射导致稠密中微子流中的自诱导味道转换。我们首次将中微子传播的方位角作为一个显式变量，并发现了一个新的通用多方位角（MAA）不稳定性，对于简单的光谱，发生在正常的中微子质量层次。物质抑制这种不稳定性的超新星需要更大的密度比传统的双峰的情况。新的不稳定性表明，集体风味振荡方程的解不需要继承的初始或边界条件的对称性。这种范式的变化需要重新考虑这一领域的许多成果。
2014-11-17 astro-ph.SR hep-ph
LFV in semileptonic $τ$ decays and $μ-e$ conversion in nuclei in SUSY-seesaw
本文综述了半轻子τ衰变$τ\to μPP$（$PP = π^+ π^-, π^0 π^0, K^+ K^-, K^0 \bar{K}^0$）、$τ\to μP$（$P = π, η, η^{\prime}$）和$τ\to μV$（$V = ρ, ϕ$）以及在超对称性-跷跷板情形下核中$μ-e$转换的LFV的主要结果，并将我们的预测与目前的实验边界进行了比较
2008-10-01 hep-ph
Neutrino conversions in cosmological gamma-ray burst fireballs
我们研究了最近设想的高能中微子源（E \geq 10^6 GeV）中的中微子转换，即宇宙学伽马射线暴火球（GRB）附近的中微子转换。我们考虑了味道和自旋-味道转换的影响，并指出在这两种情况下，在水/冰中微子望远镜下的新平方公里表面积上，预计会有比估计的高出一些的来自伽玛暴的高能τ中微子通量。
2000-04-20 astro-ph hep-ph
Neutrino Flavor Pendulum Reloaded: The Case of Fast Pairwise Conversion
在核心坍缩的超新星或致密的双星合并残留物中，中微子-中微子折射可以产生$ν_e \barν_e \leftrightarrow ν_x \barν_x$型（与$x=μ, τ$）的快速对转换，由味轻子数的角度依赖的密度矩阵控制。在一个均匀的和轴对称的两味系统中，所有的角度模式发展相干，我们表明，非线性运动方程是形式上等价的陀螺摆。在这个类比中，我们的主要创新是确定了轻子数角分布的难以捉摸的特性，它决定了“钟摆自旋”转换的深度。“后者由中微子系统的线性简正模分析得出的本征频率的实部给出。这个简单的类比允许人们预测风味转化的深度，而无需求解非线性演化方程。我们的方法提供了一种新的诊断工具，探索非线性系统的物理。
2022-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Enhancement or damping of fast neutrino flavor conversions due to collisions
当非正向碰撞也在起作用时，快速的中微子味道转换可以发生在核心坍缩的超新星或致密的双星合并残留物中，并且中微子没有完全与物质解耦。这项工作的目的是阐明快速风味转换的条件下，增强或抑制碰撞。通过依赖于一个中微子玩具模型与三个角仓的空间不均匀性的情况下，我们考虑两个角的配置：第一个与角分布的$ν_e$和$\barν_e$，几乎是各向同性的预期完全中微子去耦和碰撞时，没有显示很少的味道转换。第二个具有$ν_e$和$\barν_e$的角分布，其如在自由流机制中预期的那样前向达到峰值，并且在没有碰撞的情况下显示出显著的风味转换。通过包括角度独立的，方向变化的碰撞，我们发现，碰撞是负责在前（后）角配置的味道转换的整体增强（阻尼）。这些相反的结果是由于碰撞，味转换和电子型中微子的初始角分布之间的非平凡的相互作用。中微子味转换的增强被发现是与味转换的幅度在没有碰撞的情况下，是直接相关的。
2022-06-09 astro-ph.HE hep-ph
Explicit Asymptotic Solutions of $ν_e + e^-$ Neutrino Networks for Large Sets of Partial Differential Equations in Core-Collapse Supernovae
本文提出FENN软件套件，采用代数稳定的显式渐近方法求解核心坍缩超新星中的中微子-电子散射网络，在保持稳定性的同时提升计算效率，并扩展了缩放网络与多味中微子散射动力学研究。
2024-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
The neutrino spectral split in core-collapse supernovae: a magnetic resonance phenomenon
由于中微子层附近的中微子密度较大，以及中微子-中微子相互作用的重要性，在核塌缩超新星中会发生多种中微子味转换现象。到目前为止，已经确定了三种不同的机制，通常称为同步，双极振荡和光谱分裂。使用极化矢量的形式主义，在两种口味，我们专注于光谱分裂现象，我们第一次表明，中微子光谱分裂的物理机制是一种磁共振现象。特别是，我们表明，进动频率满足磁共振条件。我们的数值计算表明，中微子的能量和共振发生在超新星的位置吻合以及中微子的能量在光谱交换发生。相应的绝热性参数在共振位置处呈现尖峰。
2011-08-26 astro-ph.SR hep-ph
Heavy sterile neutrino emission in core-collapse supernovae: Constraints and signatures
在坍缩的超新星（SN）核中，可以产生质量为${\mathcal O}(100)$ MeV的重惰性中微子与活性中微子的混合。为了避免过多的能量损失，缩短SN 1987 A中微子暴的观测持续时间，我们证明了活跃-惰性中微子混合角应满足$\sin^2 θ\lesssim 5 \times 10^{-7}$ .对于与tau风味的混合物，该结合比来自实验室搜索的结合强得多。此外，我们表明，在可行的参数空间中，这种“重”的不育中微子在SN信封的衰变将导致一个非常有活力的子活动中微子流量，如果不是太远低于目前的限制，这将是可检测的大型地下中微子天文台，如超级神冈，作为一个（稍微延迟时间）的高能量碰撞在即将到来的银河系SN事件的频谱。
2019-12-23 astro-ph.HE 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
