Supernova neutrino flavor evolution at high densities
这些会议记录涵盖了中微子通过高物质和中微子密度附近的原中子星在核心坍缩超新星传播的各个方面。这个机制的一个重要特征是中微子-中微子相互作用的影响。讨论了这个非线性多中微子系统的性质,特别强调了它的对称性。
2011-11-09 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Core-collapse Supernova Constraint on the Origin of Sterile Neutrino Dark Matter via Neutrino Self-interactions
新的中微子自相互作用可以为无菌中微子暗物质(S $ν$ DM)的残余丰度开辟可行的参数空间。在这项工作中,我们使用核心坍缩超新星来约束遗迹目标,这与S $ν$ DM主要产生时的早期宇宙时代具有相同的基本过程和相似的环境。我们提出了一个详细的计算上的超新星冷却速率的大规模标量介导的中微子自相互作用的影响,包括推导的热势存在的非零化学势从等离子体物种。我们的研究结果表明,超新星冷却的论点可以涵盖中微子自相互作用参数空间,补充地球和宇宙学探测。
2022-07-28 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
The neutrino signal at HALO: learning about the primary supernova neutrino fluxes and neutrino properties
核心坍缩超新星中微子从高中微子密度区和大物质密度区传播到地球时经历了各种各样的现象。我们进行分析计算的超新星中微子通量,包括集体效应由于中微子-中微子相互作用,Mikheev-Smirnov-Wolfenstein(MSW)效应由于中微子与背景物质的相互作用和退相干的波包,因为他们在空间传播。我们预测了铅事件的单中子和双中子带电和中性流电子中微子散射的数量。我们表明,由于能量阈值,一到两个中子事件的比率是敏感的中微子通量在中微子层的箍缩参数,几乎独立于目前未知的中微子属性。此外,这样的事件有一个有趣的敏感性光谱分裂功能,取决于存在/不存在的中微子味之间的能量均分。我们的计算表明,像氦铅天文台(HALO)这样的铅基天文台有可能确定中微子层中微子通量的重要特征,并为我们提供有关超新星核心中微子输运的信息。
2011-10-20 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Supernova neutrinos: fast flavor conversions near the core
从超新星流出的中微子流几乎可以在核心上方立即发生快速的味道转换。聚焦于这个区域,我们研究这些快速转换使用线性稳定性分析。我们发现,对于中微子的实际角分布,在中微子层上方的区域,快速转换可以在几纳秒内发生。我们的研究结果还表明,中微子向核心运动使快速转换更加迅速。这些转换,如果它们存在的话,可能对超新星爆炸机制和核合成有重要意义。
2017-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Core-collapse supernovae and neutrino properties
我们强调在超新星中微子领域的发展。我们讨论了未来的观测的重要性,通过运行和即将进行的实验,从下一个超新星的中微子信号,以及弥漫的超新星中微子背景。
2022-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Theoretical developments in supernova neutrino physics : mass corrections and pairing correlators
我们强调我们的理解的进展中微子如何改变他们的味道在天体物理环境中,特别是中微子自相互作用的影响。我们强调扩展的描述中微子在大质量恒星的传播是超越目前的平均场近似的基础上。扩展方程包括,特别是,从(反)中微子-(反)中微子配对相关性和中微子质量的修正。我们强调尚未解决的问题和挑战。
2016-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Flavor Oscillations in Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星是研究中微子物理学许多方面的独特实验室。核心坍缩超新星中原中子星附近的特征是大物质和中微子密度。这个区域的一个显著特征是中微子-中微子相互作用的影响。随后的非线性多中微子系统的性质进行检查,特别强调其集体行为和对称性。中微子的性质和相互作用的r-过程核合成,可能发生在超新星环境的影响进行了讨论。
2012-09-26 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Diffuse Supernova Neutrino Background and Neutrino Non-Radiative Decay: a Bayesian Perspective
本文从贝叶斯视角探讨中微子非辐射两体衰变对弥散超新星中微子背景的影响,结合多个实验探测通道与超新星模拟,首次通过贝叶斯分析评估区分衰变存在与否的能力。
2024-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
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
Observing Supernova Neutrino Light Curves with Super-Kamiokande. IV. Development of SPECIAL BLEND: a New Public Analysis Code for Supernova Neutrinos
本文开发了公开分析代码 SPECIAL BLEND,基于原中子星冷却阶段中微子解析模型快速估计超新星参数,在超级神冈和顶级神冈中分别可在约20 kpc和60 kpc距离内实现10%以内的参数估计精度。
2023-04-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
EstrellaNueva: an open-source software to study the interactions and detection of neutrinos emitted by supernovae
超新星释放出大量的中微子,这些中微子可以被地球上的探测器探测到。未来的吨级探测器将对几个中微子相互作用通道敏感,如果星系附近出现超新星,预计会发生数千起事件。尽管有大量的超新星模型存在,但研究超新星中微子相互作用速率的工具数量有限。EstrellaNueva是一个开源软件,用于计算探测器中超新星中微子的预期速率,使用具有典型成分的目标材料,并且可以很容易地添加其他成分。该软件考虑了中微子在超新星中通过绝热Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应的味转换,以及它们在探测器中通过几个通道的相互作用。大部分相互作用截面都已解析实现,如中微子-电子和中微子-质子弹性散射、逆β衰变和中微子-核相干弹性散射。该软件通过计算能量密度和事件发生率,将超新星模拟与探测器中的预期事件联系起来,以简化理论与观测之间的任何比较。它提供了一个简单的独立工具来探索许多物理场景,提供了一个选项来添加分析截面和定义任何目标材料。
2022-03-29 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Developing an end-to-end simulation framework of supernova neutrino detection
大质量恒星在其生命周期结束时会以超新星的形式爆炸,释放出总能量达到$10^{53}$尔格的中微子。此外,中微子在超新星中起着关键作用,加热和恢复冲击波以及冷却产生的质子中子星。因此,中微子探测器正在等待观察下一个银河系超新星,并且超新星中微子的几个理论模拟正在进行中。虽然这些模拟主要集中在超新星反弹后的第一秒,但唯一一次对超新星中微子的观测,SN 1987 A,显示中微子发射持续超过10秒。因此,需要长时间的模拟和分析工具来将理论与下一次观察进行比较。我们的研究是开发一个综合的超新星分析框架,准备在不久的将来处理银河系超新星观测的分析管道。这个框架处理核心坍缩,反弹和原中子星冷却过程,以及与中微子探测在地球上以一致的方式。我们已经开发了一种新的一维长时间超新星模拟,它成功地爆炸并计算了长达20秒的中微子发射。利用这个模型,我们估计在超级神冈探测器产生的中微子信号约为1,800事件的爆炸在10千秒差距,并讨论其影响在本文中。我们将此结果与SN 1987 A观测结果进行了比较,以检验其可靠性。
2020-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Brief History of the Co-evolution of Supernova Theory with Neutrino Physics
核心坍缩超新星理论和中微子物理学的历史已经相互纠缠了70多年。几乎中微子物理学的每一个发展都需要对超新星模型进行修改。已经出现的是一个复杂而丰富的恒星死亡动力学场景,正在通过越来越复杂的计算机模拟进行更好的测试。尽管关于超新星爆炸的机构和细节还有很多东西要学,但无论最终出现什么理论,都将以中微子为核心。我在这篇简短的文章中总结了中微子物理学中与超新星理论相关的一些突出发展,同时避免回顾数百篇推动超新星理论发展的关键论文。我的目的仅仅是强调超新星天体物理学对中微子物理学的贡献。
2018-12-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Sterile neutrino oscillations in core-collapse supernovae
我们已经进行了核心坍缩超新星模拟,允许电子中微子(或其反粒子)与右手无菌中微子之间的振荡。我们已经考虑了一系列的混合角和不育中微子的质量,包括那些符合不育中微子作为暗物质的候选者。我们研究这种振荡是否会影响超新星的核心反弹和冲击再加热。我们确定的最佳范围的混合角和质量,可以大大提高超新星爆炸有效地传输电子反中微子从核心后面的冲击,他们提供额外的加热,导致更大的爆炸动能。我们表明,这种效应可以导致恒星爆炸,否则就会崩溃。我们发现,一个有趣的周期性的中微子光度的发展,由于一个周期的中微子密度的耗尽转换为无菌中微子关闭转换,然后由一个补充的中微子密度作为中微子运输通过核心。
2014-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical and Physical Stability of Supernova Neutrino Flavor Evolution
本文研究了中微子味超新星中微子球外的演化使用一维模型,保留了中微子中微子相互作用的非线性性质,以及一些方面的完整的几何。在某些极限情况下,分析结果可以显示出与(线性)太阳中微子味演化中的对应物不同的行为。对于更一般的情况,数值解需要扩展的数值算法来实现稳定的解决方案,这些解决方案表现出标准的混沌行为。
2015-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th