绝对闪烁：用形成黑洞的超新星约束中微子质量

对下一次银河系核坍缩超新星（CCSN）中微子暴的地面探测将深刻揭示恒星天体物理以及基础中微子物理。利用飞行时间（ToF）效应，CCSN 信号可用于约束绝对中微子质量。本工作中，我们研究核坍缩过程中形成黑洞、骤然截断中微子信号的情形。这一尖锐截断是一个可在 ToF 研究中利用的特征，能够对中微子质量设定严格限制，且在很大程度上与模型无关。若超新星中微子在地面被液体闪烁体探测器探测到，卓越的能量分辨率将允许在低中微子能量下对 ToF 效应进行能量相关采样。一个有前景的实验项目是江门地下中微子观测站（JUNO），一个正在中国建造的下一代液体闪烁体探测器。利用三维形成黑洞的核坍缩超新星模拟，保守估计类 JUNO 探测器对绝对中微子质量的灵敏度为 $m_\nu < 0.39^{+0.06}_{-0.01}$ eV（95% CL 界限）。像 THEIA-100 这样的未来代液体闪烁体观测站甚至可实现亚 0.2 eV 的灵敏度。