基于多探测器的超新星中微子能谱贝叶斯推断

我们实现贝叶斯推断以从银河系核坍缩超新星（CCSN）中恢复所有中微子的能谱。为获得高统计量且对所有味中微子完全敏感，我们采用来自不同大型中微子观测站的若干反应通道组合，即 Hyper-Kamiokande（Hyper-K）上的质子逆 beta 衰变与电子弹性散射、Deep Underground Neutrino Experiment（DUNE）上氩的带电流吸收，以及 RES-NOVA 上铅的相干弹性散射。假设无中微子振荡或特定振荡模型，我们通过泊松过程结合预测为各通道生成模拟数据，对应银河系内典型源距离 10 kpc，随后用贝叶斯定理评估理论中微子能谱模型所有谱参数的概率分布。尽管电子中微子或电子反中微子的结果保留相对较大不确定性（依中微子质量层级而定），其他中微子种类的主要谱参数（如平均能量与总发射能量）达到了百分之几的精度（即可信区间 $2 \sigma$ 下 $\pm 1 \% \sim \pm 4 \%$）。此外，计算了不同参数间的相关系数并发现了有趣模式。特别地，混合诱导的关联对中微子质量层级敏感，这有可能使其成为探测银河系超新星中微子时判定中微子质量层级的崭新探针。最后，我们讨论了此类关联模式的起源及进一步改进结果的前景。