磁场对核坍缩超新星中中微子输运影响的系统性研究

我们量化了强磁场（假设 $B=B_0\cdot r_0^3/r^3$，其中 $B_0\gtrsim 10^{16}$ G）对核坍缩超新星（CCSNe）中中微子输运的影响。磁场使电子和正电子的动量量子化，导致低能中微子的吸收截面增强，并抑制了 $e^\pm$ 的化学势。我们将这些变化纳入中微子输运的 M1 格式中，并使用 \texttt{GR1D} 进行了一维核坍缩超新星模拟。增强的低能截面降低了 $\bar{\nu}_e$ 的平均能量 $\langle E_{\bar\nu_e}\rangle$，同时由于能量加权谱的降低，提高了 ${\nu}_e$ 和 $\bar{\nu}_e$ 的中微子数光度 $\mathcal{L_\nu}$。化学势的降低增强了 $\bar{\nu}_e$ 的发射，同时抑制了 $\nu_e$ 的发射，从而在停滞激波后方约 $\sim30$--$100$ km 处驱动电子分数增加。这进一步通过增加的电子密度放大了 $\langle E_{\nu_e}\rangle$。因此，磁场通过同时增加 $\mathcal{L}_{\nu_e}$ 和 $\langle E_{\nu_e}\rangle$ 来放大 $L_{\nu_e}$；而对于 $\bar\nu_e$，$\mathcal{L}_{\bar\nu_e}$ 的上升被 $\langle E_{\bar\nu_e}\rangle$ 的下降所抵消，导致 $L_{\bar\nu_e}$ 变化极小。对偶极场构型的系统性参数扫描表明，对于 $r_0 > 30$ km，当 $B_0 \geq {2.7} \times 10^{16}$ G 时，$\langle E_{\bar{\nu}_e} \rangle$ 受到显著抑制且 $L_{\nu_e}$ 得到增强。当 $B_0$ 低于约 ${7.4} \times 10^{15}$ G 时，这些磁场效应可忽略不计。