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中子化峰的出现与衰变超新星中子

高能物理 - 唯象学 2009-11-10 v2 天体物理学

摘要

非辐射中子衰变,这一现象尚未得到令人满意的约束,可能显著改变来自银河系超新星爆炸检测到的中子信号。我们关注于在时间轮廓中出现尖锐的中子化脉冲的现象;如果原始 \nu_e 在中子球附近产生并在恒星表面转化为 \nu_{2,3},则可能发生衰变生成更轻的反中子状态,如 \bar\nu_{1,2} 其与 \bar\nu_e 耦合。由于中子化脉冲的信号特征在所有数值模拟中都相同。因此,如果在 \bar\nu_e 信号中检测到中子化峰,这将明确表明中子具有非标准特性。我们使用一种新近发展的公式进行计算,该公式包括中子在超新星包裹体内的味道转换以及在真空中传播期间的中子衰变;三个模式 \tau_{12}, \tau_{13}, 和 \tau_{23} 的寿命被取为自由参数。我们进一步引入一些简单量,其代表了时间轮廓峰的锐度和光谱硬度,并研究这些量随参数的依赖性。结果发现,这些量对相关参数具有很强的依赖性,但要通过 Super-Kamiokande 检测器获得的信号来区分模型则相当困难;未来的巨型探测器将具有足够的灵敏度。我们还将中子衰变模型与另一种机制进行比较,即共振自旋-味道转换,这也可能导致中子化峰的出现,得出结论这两种独立机制给出不同的信号,可以相互区分。

关键词

引用

@article{arxiv.hep-ph/0405200,
  title  = {Appearance of neutronization peak and decaying supernova neutrinos},
  author = {Shin'ichiro Ando},
  journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0405200},
  year   = {2009}
}

备注

10 pages, 11 figures, corrected typos, added references. Final version to appear in Physical Review D