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
Background Study on Supernova Relic Neutrinos Search in SuperK-Gd
超新星遗迹中微子的探测可以为宇宙演化、恒星形成、超新星爆发机制以及相关的中微子物理学提供宝贵的信息。Kamland、Borexino、Sudbury Neutrino Observatory和Super-Kamiokande等许多实验都对超新星遗迹中微子进行了搜寻。然而，到目前为止还没有观测到超新星遗迹中微子信号。本文报道了SuperK-Gd计划中未来中微子实验的超新星遗迹中微子研究背景。分别计算了各种背景源和超新星遗迹中微子模型的期望事件率。
2016-11-02 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Progenitor-dependent Explosion Dynamics in Self-consistent, Axisymmetric Simulations of Neutrino-driven Core-collapse Supernovae
我们提出了自洽的，轴对称的核心塌陷超新星模拟进行普罗米修斯顶点代码的18个前超新星模型在11-28太阳质量的范围内，包括最近由其他团体调查的祖先。所有的模型都会产生爆炸，但根据原型结构的不同，它们可以分为两类。随着Si/Si-O界面处密度的急剧下降，该界面到达激波前沿导致质量吸积速率的突然下降，从而触发快速接近爆炸。随着吸积速率的逐渐降低，中微子加热需要更长的时间来克服吸积冲压压力和爆炸。反弹后的高质量吸积率和相应的高中微子光度结合在Si/Si-O界面处的吸积率和冲压压力的显着下降，促进了早期的爆炸。由于快速收缩的中子星半径和通过其最大值后后退的冲击前锋，我们的模型表现出短的平流时间尺度，这有利于有效的增长的常设吸积激波不稳定性。后者至少对失速激波在逃逸前的再膨胀起支持作用。考虑到增益层中的湍流压力的影响，我们推导出一个广义的临界中微子光度的条件，捕捉所有模型的爆炸行为非常好。我们通过测试随机性、数值分辨率和近似在微观物理学某些方面的影响来验证我们研究结果的稳健性。
2016-05-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Prospects for extending the core-collapse supernova detection horizon using high-energy neutrinos
像冰立方这样的大型中微子探测器使用低能（MeV）中微子来监测核心坍缩超新星，并将其延伸到麦哲伦云的超新星中微子爆发。然而，一些模型预测的高能量中微子（GeV-TeV）从核心坍缩超新星通过喷出物与星周物质的相互作用和（TeV-PeV）通过阻塞喷流的排放。在本文中，我们探讨了冰立方的核心坍缩超新星的探测视界使用高能中微子从这些模型。我们研究了来自IceCube的两个高能中微子数据样本的潜力，其中一个在北部天空中表现最好，另一个在南部天空中具有更好的灵敏度。我们证明，通过使用高能量中微子从核心坍缩超新星，检测范围可以扩展到Mpc范围，远远超出了通过低能量中微子。展望IceCube-Gen 2，这一范围将大大扩展。
2023-01-18 astro-ph.HE hep-ex
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
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
Acquire information about neutrino parameters by detecting supernova neutrinos
我们考虑了超新星激波效应、Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）效应、集体效应和地球物质效应对地球上II型超新星中微子探测的影响。结果表明，超新星中微子事件数与中微子质量等级、中微子混合角$θ_{13}$和中微子质量有关。因此，我们提出了可能的方法来确定质量等级，并获得有关$θ_{13}$和中微子质量的信息，通过检测超新星中微子。我们将这些方法应用到当前的一些中微子实验中。
2010-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrino-nucleus reactions and their role for supernova dynamics and nucleosynthesis
近年来，对超新星中微子引起的核反应的描述取得了重大进展。在与超新星中微子相关的能量和动量转移中，中微子-核截面主要由允许跃迁决定，然而，通常有不可忽略的来自（第一）禁戒跃迁的贡献。对于几个允许的原子核，伽莫夫-泰勒强度分布可以从电荷交换反应和非弹性电子散射数据中导出。重要的是，对角化壳层模型已被证明可以准确地描述这些数据，因此成为合适的工具来计算允许的贡献中微子核截面超新星中微子。更高的多极贡献通常在准粒子随机相位近似的框架内计算，它很好地描述了巨共振的总强度和位置。本文综述了近年来在计算超新星中微子核截面方面所取得的进展，并讨论了用数据验证的问题。此外，综述还总结了中微子核反应对超新星动力学和相关核合成的影响。这些包括中微子被原子核吸收（原子核电子俘获的逆过程，这是坍缩过程中主要的弱相互作用过程），非弹性中微子-原子核散射和中微子对发射引起的原子核去激发。我们还讨论了最近发现的$νp$过程，r-过程和中微子过程，其中中微子核反应的影响最大的中微子诱导反应的作用。最后，我们简要地回顾了中微子核反应的超新星中微子的观测地球上的探测器的重要性。（节录）
2015-03-27 astro-ph.HE nucl-th
Halo Modification of a Supernova Neutronization Neutrino Burst
本文首次对散射中微子晕对超新星味道演化的影响进行了自洽计算。我们的例子是一个O-Ne-Mg核塌缩超新星中子化中微子爆发。我们发现晕中微子的加入使中微子的最终味态发生了质和量的变化。我们还发现，晕中微子产生一种新的扭曲的中微子味道交换。我们的研究结果提供了强大的动力，在未来解决这个问题的全多维和成分依赖方面。
2013-04-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Supernova Neutrino Neutrino Astronomy
现代中微子设施将能够从下一颗银河系超新星中探测到大量中微子。我们调查的可行性的三角测量方法来定位一个核心坍缩超新星采用中微子到达不同的探测器的时间差。我们进行详细的数值拟合，以确定这些时间差的不确定性的情况下，当核心坍缩成一个中子星或黑洞。我们提供了一个全球性的图片结合所有相关的当前和未来的中微子探测器。我们的研究结果表明，在中子星形成的情况下，超新星的定位精度分别为1.5度和3.5度的赤经和赤经。对于黑洞场景，可以达到亚度精度。
2018-04-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Detection of Supernova Neutrinos
核心坍缩超新星的中微子爆发不仅可以提供关于恒星爆炸机制和原中子星冷却机制的信息，而且还可以提供关于中微子的内在性质如味振荡的信息。一个重要的问题是了解在观测单个超新星时，超新星和中微子物理学能在多大程度上解耦。本文描述了目前和未来大型地下中微子探测器的能力，以产生有关未来银河系超新星的时间和味道相关的中微子信号的信息。来自过去宇宙超新星的中微子也是可观测的，它们的探测将提高我们对核心坍缩率和平均中微子发射的认识。不同的实验技术之间的比较。
2016-05-07 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Revisiting the Triangulation Method for Pointing to Supernova and Failed Supernova with Neutrinos
鉴于大规模中微子探测器如IceCube、未来的Hyper-Kamiokande和欧洲拉古纳计划中提出的中微子探测器的出现，我们重新研究了利用银河系超新星的中微子用三角测量法确定其方向位置的问题。我们研究了指向精度对超新星中微子在不同探测器上到达时间分辨率的依赖关系。对于一个失败的超新星，我们期望更好的结果，由于中微子发射的突然终止，使人们能够以更高的精度测量到达时间。我们发现，对于$\pm$ 2（4）ms的时间分辨率，如果我们结合四个不同地点的探测器的观测，超新星的定位精度可以达到$\sim$ 5（10）$^\circ$在赤经角和$\sim$ 8（15）$^\circ$在赤经角。
2013-10-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino flavor instabilities in a time-dependent supernova model
由于中微子之间的中性流弱相互作用，一个致密的中微子介质，如在核心坍缩的超新星内部的中微子介质，可以经历集体的味道转换或振荡。这一现象已在一个受限制的、静止的超新星模型中进行了研究，该模型具有围绕超新星中心的（空间）球对称性和围绕径向的（方向）轴对称性。最近的研究表明，集体中微子振荡可以自发地打破这些空间和方向对称性。本文分析了含时超新星模型中的中微子味不稳定性。我们的研究结果表明，集体中微子振荡开始在大约相同的半径在静止和时间相关的超新星模型，除非存在非常迅速的变化，在当地的物理条件的时间尺度上的几微秒或更短。我们的研究结果还表明，集体中微子振荡可以随时间迅速变化的制度，它们确实发生，需要在时间相关的超新星模型进行研究。
2015-10-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
The IceCube Neutrino Observatory VI: Neutrino Oscillations, Supernova Searches, Ice Properties
使用DeepCore进行大气中微子振荡;使用IceCube及更远的地方进行超新星探测;使用IceCube闪光器研究南极冰的透明度;向2011年北京第32届国际宇宙射线会议提交论文。
2011-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
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
Supernova Neutrinos: Theory
中微子在核心坍缩超新星爆炸中起着关键作用。中微子携带着来自恒星核心深处的信息，是超新星机制的直接探针。有趣的中微子在超新星中的作用的最新进展进行了审查，以及我们目前的理解的味道转换的恒星信封，和检测的前景下一个爆发。
2016-04-25 astro-ph.HE hep-ph
Detecting supernovae neutrino with Earth matter effect
研究了超新星中微子振荡中的地球物质效应。我们发现，探测地球物质效应给出了超新星中微子谱的独立测量，即超新星中微子谱的味道差异。研究了末级电子或正电子的能量分辨率和角分辨率对探测地球物质效应信号的影响。我们发现，在分析中改变能量箱的宽度可以改变地球物质效应的信号强度和统计起伏。合理选择能量仓既能抑制统计起伏，又能使信号强度相对于统计起伏有较好的反映。因此，优选具有良好能量分辨率和良好角分辨率的中微子探测器，使得在分析超新星中微子事件时有更大的自由度来改变能量仓和优化地球物质效应的信号。
2017-01-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino non-radiative decay and the diffuse supernova neutrino background
我们重新审视中微子经历非辐射衰变的可能性。我们调查的潜力，从弥漫超新星中微子背景中提取中微子的寿命质量比的信息。为了这个目标，我们明确地考虑了目前的不确定性的核心崩溃的超新星率和失败的超新星的分数。我们提出的预测，在一个完整的3中微子框架中的中微子非辐射衰变的存在和不存在的情况下，超级神冈+Gd，JUNO，超级神冈，和DUNE实验，应该观察弥漫的超新星中微子背景在不久的将来。我们的研究结果表明，中微子衰变的3中微子治疗的重要性，并确定中微子质量排序，以打破可能的衰变和标准物理的存在下DSNB预测之间的简并。
2023-01-06 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Spin Flavor Spectral Splits of Supernova Neutrino Flavor Conversions
采用双味单角近似，数值推导了在非平凡中微子磁矩和强磁场存在下超新星中微子味的演化。研究了集体中微子振荡的新性质，并给出了独特的味谱和自旋-味谱分裂模式。最后讨论了中微子磁矩对超新星中微子能谱的影响。
2021-05-17 astro-ph.HE hep-ph
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
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
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
Type IIn supernovae as sources of high energy astrophysical neutrinos
结果表明，IceCube实验中观测到的高能天体物理中微子可以由在银河系外IIn型超新星遗迹中加速的质子通过在致密的星周介质中传播的激波产生。采用非线性扩散激波加速模型来描述粒子加速。本文计算了膨胀宇宙中单个IIn型超新星产生的中微子能谱和IIn型超新星产生的中微子背景能谱。我们还发现一个冰立方中微子候选者（径迹事件47）的到达方向是来自IIn型超新星2005bx的1.35 $^{\circ }$。
2015-10-28 astro-ph.HE
Rocks, Water and Noble Liquids: Unfolding the Flavor Contents of Supernova Neutrinos
测量核心坍缩超新星中微子，无论是来自银河系内的单个超新星，还是来自整个宇宙过去的核心坍缩（弥散超新星中微子背景，或DSNB），都是当前和下一代中微子实验的主要目标之一。由于小的统计数据和大的背景，检测通量的重轻子味（μ子和τ类型，统称$ν_x$）分量特别具有挑战性。虽然下一次银河系中微子爆发将在大量的中微子通道中观测到，允许测量少量的$ν_x$事件，但即使在使用传统探测器采集数十年数据之后，也只能预测扩散$ν_x$通量的上限。然而，古探测器可以通过味盲中性流相互作用测量来自银河系核心坍缩超新星的中微子的时间积分通量。在这项工作中，我们将展示如何结合测量的平均银河系核心坍缩超新星通量与古探测器和测量的DSNB电子型中微子通量与下一代水切伦科夫探测器超神冈和液体惰性气体探测器DUNE将允许确定平均超新星$ν_x$通量参数的精度为百分之十。
2022-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
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
Supernova neutrino signals by liquid Argon detector and neutrino magnetic moment
本文研究了用10万吨液态氩探测器探测到的强磁场超新星的电子中微子和电子反中微子信号。我们考虑了共振自旋-味道转换、物质效应和中微子自相互作用对中微子味道的影响。不同的中微子振荡参数和中微子磁矩可以产生不同的中微子信号，其特征在于中微子爆发事件和电子-中微子和电子-反中微子事件总数。用100 kton液态Ar探测器观测超新星中微子信号将限制振荡参数以及中微子磁矩在正常和反转质量等级中的分布。
2011-09-13 astro-ph.HE hep-ph
Trends in gravitational wave emission in axisymmetric simulations of rotating core-collapse supernovae
School of Physics and Astronomy, Monash University（蒙纳士大学物理与天文学院）
通过一系列不同初始旋转速率的轴对称磁流体动力学模拟，研究了旋转对核心坍缩超新星引力波信号振幅和频率的影响，发现快速旋转导致高频（高达3 kHz）引力波，且频率和振幅随旋转加快而降低，未观察到共振放大。
2026-06-02 astro-ph.HE
Effects of neutrino oscillations on nucleosynthesis and neutrino signals for an 18 M supernova model
在本文中，我们探讨了中微子味振荡对超新星核合成和中微子信号的影响。我们的研究是基于详细的信息中微子光谱和它们的时间演化的球对称超新星模型的18 M祖。我们发现集体中微子振荡不仅对中微子能量和角分布的细节敏感，而且对中微子谱和电子密度分布的时间演化也敏感。我们应用中微子振荡的结果研究了超新星核合成和银河系超新星中微子信号的影响。我们表明，在我们的超新星模型，集体中微子振荡提高生产的稀有同位素138 La和180 Ta，但对nu p过程核合成的影响不大。此外，在超新星的C/O和He壳层中发生的绝热MSW味转变可能会影响轻核如7 Li和11B的产生。对于中微子信号，我们计算了中微子事件的超级神冈探测器和一个假设的液氩探测器的速率。我们的研究结果表明，使用的时间配置文件的事件在两个探测器，随着检测到的中微子的光谱信息，推断中微子质量等级的可能性。
2014-12-30 astro-ph.HE hep-ph
Searching for supernova neutrinos with GW memory triggers
核心坍缩超新星（CCSN）的各向异性中微子辐射导致局部时空度规的永久变化，称为引力波（GW）记忆。长期以来，这种效应被认为是不可观测的，但在不久的将来，在分赫兹GW干涉仪上将可以检测到。我将提出一个新的想法，从CCSNe的中微子GW内存的观测将使时间触发的百万吨级（Mt）规模的探测器超新星中微子的搜索，这将打开一个新的途径来研究超新星中微子。
2022-05-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Time-delayed neutrino emission from supernovae as a probe of dark matter-neutrino interactions
本文提出利用银河系超新星MeV中微子的时间延迟回波信号，探测亚MeV暗物质与中微子之间的隐藏相互作用，从而覆盖直接探测实验未触及的参数空间。
2023-04-05 astro-ph.HE hep-ph
Non-Standard Neutrino Self-Interactions Can Cause Neutrino Flavor Equipartition Inside the Supernova Core
本文证明非标准中微子自相互作用可在核心坍缩超新星内部导致中微子味均分，影响超新星物理，并可为未来银河系超新星探测提供途径。
2022-08-11 astro-ph.HE hep-ph
The Connection between Supernova Remnants and the Galactic Magnetic Field: A Global Radio Study of the Axisymmetric Sample
超新星遗迹（SNRs）的研究是理解包括我们银河系在内的星系中化学富集和磁性的基础。在努力了解SNRs的形态和银河系磁场（GMF）之间的联系，我们已经检查了我们的银河系中所有已知的SNRs的无线电图像，并编制了一个大样本，有一个“轴对称”的形态，我们定义为“双边”或“桶”形形态的SNRs，除了片面的外壳。我们选择了最干净的例子，并使用两个GMF模型在适当的银河系位置对每个例子进行建模，Jansson & Farrar（2012 a）的模型包括垂直晕分量，Sun et al.（2008）的模型完全平行于平面。由于磁场的大小和相对方向随着与太阳的距离而变化，因此我们分析的距离范围为0.5至10千秒差距。使用SNR扩展到环境GMF的物理激励模型，我们发现使用Jansson & Farrar（2012 a）的模型能够重现我们样本中许多SNR的观察到的形态。这些结果有力地支持存在一个离面，垂直分量的GMF，和SNR形态的银河场的重要性。我们的方法还提供了一个潜在的新方法，用于确定距离SNR，或相反，在大规模的GMF功能的距离，如果SNR距离是已知的。
2015-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for High Energetic Neutrinos from Supernova Explosions with AMANDA
超新星爆炸是已知宇宙中最具能量的现象之一。有人认为，高达EeV能量的宇宙射线可能在年轻的超新星壳层中以几周到几年的时间尺度加速，这将导致TeV的中微子辐射。用似然法分析了2000年至2006年期间AMANDA中微子望远镜拍摄的数据，以寻找中微子事件与光学观测到的河外超新星之间的方向和时间巧合。超新星被堆积起来是为了提高灵敏度。一个相关的核心坍缩超新星目录已经创建。这张海报展示了分析的结果。
2009-07-27 astro-ph.HE
Memory-triggered supernova neutrino detection
我们表明，在未来的Deci-Hz干涉仪的核心坍缩超新星的引力记忆的观测，使时间触发的超新星中微子在MT级探测器的搜索。在$f\simeq 0.3$ Hz下实现对至少$\sim 10^{-25}$的特征菌株的敏感性-例如，通过将DECIGO的噪声提高一个数量级，将允许对距离$D\sim 40-300$ Mpc的超新星进行鲁棒的时间触发，从而导致每十年运行每百万吨$\sim 3-70$中微子事件的几乎无背景的样本。这个样本将弥补罕见的银河系超新星爆发和宇宙学弥散超新星中微子背景之间的灵敏度差距，从而可以详细研究本地宇宙中超新星的中微子发射。
2022-08-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Multipole expansion method for supernova neutrino oscillations
本文用多极展开方法计算了超新星中中微子球模型的集体中微子振荡。结果表明，在多极基中求解多角度中微子振荡比在角度基中求解效率高得多。多极展开方法还提供了有趣的见解，以前完成的角度基础上的多角度计算。
2014-12-24 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for detecting eV-scale sterile neutrinos from a galactic supernova
未来的中微子探测器将从附近的核心坍缩超新星获得高统计数据。我们研究了超新星环境中eV质量的无菌中微子的混合及其对Hyper-Kamiokande和IceCube探测到的活动中微子通量的影响。使用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们预测如何准确地这些实验将测量活跃-不育的混合角$θ_s$，有很大的不确定性预期的光度和光谱的活跃中微子从银河系超新星爆发。我们发现，只要超新星的中微子光度是精确已知的，Hyper-Kamiokande可以在许多不同的情况下重建无菌中微子混合和质量。至关重要的是，我们确定的混合角和整体中微子光度的超新星之间的简并。这意味着只有当具有$θ_s \gtrsim 0.1$度的无菌中微子的存在可以被独立地排除时，才有可能确定光度。我们讨论的方式，这种简并可能会被打破在未来。
2017-12-11 astro-ph.HE hep-ph
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
Axisymmetric Ab Initio Core-Collapse Supernova Simulations of 12-25 M_sol Stars
我们概述了四个从头算轴对称核心坍缩超新星模拟使用详细的光谱中微子输运计算与我们的CHIMERA代码，并开始从Woosley & Heger（2007）的质量12，15，20，和25 M_sol的祖先。所有四个模型都表现出超过\sim 200 ms的激波复苏（导致爆炸的可能性），由中微子能量沉积驱动。流体动力学的不稳定性，赋予实质上的不对称性的冲击援助这些复苏，与对流出现在12 M_sol模型和25 M_sol模型中出现的第一个静止吸积激波不稳定性（SASI）。三个模型已经开发出明显的扁长形态（20 M_sol模型保持近似球形）。反弹后500 ms，四个模型的平均激波半径均超过3,000 km，诊断爆炸能量分别为0.33、0.66、0.65和0.70 Bethe（B = $10^{51}$尔格），并且还在增加。我们的模型中质量最小的三个模型已经有足够的能量完全解开它们的祖先的包络（即，爆炸），正如我们对它们的爆炸能量的最佳估计所证明的那样，爆炸能量在反弹后的320、380和440 ms处首次变为正值。到850 ms时，12 M sol的诊断爆炸能量已饱和在0.38 B，我们估计的喷出物的最终动能为\sim 0.3 B，这是与低质量的祖细胞的观察。
2013-03-12 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
A Search for Core-Collapse Supernovae using the MiniBooNE Neutrino Detector
我们提出了在银河系的核心坍缩超新星的搜索，使用MiniBooNE中微子探测器。在2004年12月14日至2008年7月31日期间，没有发现我们银河系发生核心坍缩超新星的证据，相当于98%的收集寿命。我们将核心坍缩超新星的发生率限制在13.5 kpc的距离内，即在90% CL时每年小于0.69颗超新星。
2009-10-16 astro-ph.HE
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
Neutrinos: from the r-process to the diffuse supernova neutrino background
来自稠密环境的中微子与长期悬而未决的问题有关，即大质量恒星如何爆炸，以及$r$过程元素产生的地点是什么。味的演化和中微子的性质可以影响核合成丰度。GW 170817给出了中子星并合中r过程元素存在的间接证据。我们讨论了非标准的相互作用在这样的网站的影响。在致密天体附近，存在着强大的引力场。我们用波包方法讨论了它们对中微子退相干的影响。最后，我们提到即将测量的弥漫超新星中微子背景。
2021-10-18 astro-ph.HE hep-ph
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
Neutrino emission of Fermi supernova remnants
费米$γ$射线空间望远镜最近报道了几个银河系超新星遗迹的观测结果，其$γ$射线谱很好地描述了强子$pp$碰撞。假设$γ$射线发射的强子起源，本文讨论了费米探测到的超新星遗迹中可能的中微子发射。计算了这些超新星遗迹中的中微子在典型的km $^3$中微子望远镜（如IceCube和KM 3 NeT）上引起的μ介子事件率。结果表明，这些超新星遗迹的中微子信号太弱，无法被正在进行或即将进行的中微子实验所探测到。只有对于TeV亮源RX J1713.7-3946和可能的W28，如果质子可以被加速到非常高的能量，中微子信号才可以与TeV区域的大气背景相媲美。北半球的中微子望远镜可能会探测到这两个来源的中微子。
2011-03-21 astro-ph.HE hep-ph
Using supernova neutrinos to monitor the collapse, to search for gravity waves and to probe neutrino masses
我们讨论了观测超新星中微子的重要性。通过分析神冈-II、IMB和Baksan的SN 1987 A观测，我们发现它们为爆炸的标准情景提供了2.5σ的支持。在这方面，我们讨论了使用中微子作为触发器的重力波脉冲发射的搜索。我们推导出一个约束的中微子质量使用SN 1987 A的数据和争论，使用模拟数据，未来的银河系超新星可以探测亚电子伏区域。
2010-05-20 astro-ph.HE hep-ph
Impact of sterile neutrino dark matter on core-collapse supernovae
我们总结了无菌中微子暗物质对核心坍缩超新星爆炸的影响。我们探讨了可能发生在核心坍缩超新星中的电子中微子或混合$μ-τ$中微子与右手无菌中微子之间的各种振荡。特别是，我们认为不育中微子质量和混合角是一致的不育中微子暗物质候选人，最近的X射线通量测量。我们发现，观测到的3.5 keV的X射线过剩的解释，由于衰变7 keV的无菌中微子，包括100\%的暗物质将几乎没有可观察到的超新星爆炸的影响。然而，在更现实的情况下，由于存在其他无菌中微子口味，WIMP等，衰变的无菌中微子仅占总暗物质密度的一小部分，允许较大的混合角。在这种情况下，7 keV的无菌中微子可能对核心坍缩超新星产生重大影响。我们还考虑了$μ-τ$中微子和惰性中微子的混合。然而，我们发现，这种混合并没有显着改变爆炸，并没有可观察到的影响，在早期的中微子光度。
2016-08-02 astro-ph.HE hep-ph
Imprint of Explosion Mechanism on Supernova Relic Neutrinos
本文计算了超新星遗迹中微子的能谱和事例率，并考虑了超新星核中冲击波复活所需时间的依赖性。冲击波的恢复时间取决于尚不清楚的超新星爆发机制。黑洞形成失败的超新星的贡献也被认为是。总事件率较高的模型与较长的冲击波复兴时间和/或失败的超新星的贡献。谱的硬度并不强烈依赖于激波恢复时间，但由于失败的超新星谱变得硬。因此，超新星遗迹中微子的激波-复兴-时间依赖性与超新星失败的部分有不同的系统性。
2013-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A simple model for spectral swapping of supernova neutrinos
核心坍缩超新星释放出的中微子会因为高中微子通量而经历集体的味道转换。因此，不同口味的中微子可以（部分）交换它们的能谱，这种现象被称为（逐步）光谱交换或光谱分裂。我们简要回顾了一个简单的模型，解释这种现象。
2009-07-01 astro-ph.HE hep-ph
Collective flavor transitions of supernova neutrinos
我们给出了一个非常简短的概述，集体效应的中微子振荡在核心坍缩超新星的中微子对自己的折射效应可以大大修改味振荡，未来的超新星中微子探测的可能影响。我们讨论同步和双极振荡，能量和角中微子模式的作用，以及三味效应。最后，我们做一个简短的总结和一些开放性的问题。
2009-03-10 astro-ph.HE hep-ph
Constraining sterile neutrinos by core-collapse supernovae with multiple detectors
eV尺度的无菌中微子被用来解释实验中的一些反常结果，\textit{such as}是指LSND中反应堆中微子通量的不足和$\barν_μ\to\barν_e$的过剩。这一假设可以通过未来的核心坍缩超新星中微子探测独立地进行测试，因为活性-无菌混合方案会影响超新星内部中微子的味道转换。在这项工作中，我们计算预测的超新星中微子事件在未来的探测器- DUNE，超K，和朱诺-在中子化爆发阶段发射的中微子时，亮度的$ν_e$占主导地位的其他口味。我们发现，对于一个超新星发生在10千秒差距内，在事件数的差异与无菌中微子允许排除无菌中微子假设在超过$99\%$的置信水平鲁棒。在$\sin^22θ_{14}$ - $Δm_{41}^2$平面上，导出的无菌中微子混合参数的约束条件比宇宙学和正在进行或计划中的反应堆实验的结果好两个数量级以上.
2021-03-18 astro-ph.GA astro-ph.HE 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
