物质中振荡与超新星中微子的相干性

我们研究了中微子振荡在不同密度分布介质中的传播相干性。对于每种密度分布，我们找到了相干长度 $L_{coh}$ 对中微子能量的依赖关系，并探讨了距离表示与能量-动量表示下结果对应性的问题。物质中的关键新特征是存在围绕“无限相干”能量 $E_0$ 的增强相干能区，在这些能量处 $L_{coh} \rightarrow \infty$。在构型空间中，无限相干对应于本征态（有效）群速度的相等。在恒定密度介质中，存在唯一的 $E_0$，它与质量态振荡的 MSW 共振能量重合，且接近味态振荡的 MSW 共振能量。在无质量中微子或极稠密介质中质量可忽略的情况下，相干性持续保持。在绝热情形下，无限相干在周期性密度变化中实现。绝热性破坏改变了波包（WPs）的形状因子并导致其展宽。在具有尖锐密度变化（跳跃）的介质中，本征态在每个跳跃交叉处发生分裂。我们研究了单次跳跃及周期性密度跳跃——城堡墙（CW）分布——中相干长度的增加。对于 CW 分布，存在多个对应于参数共振的 $E_0$。我们概述了这些结果在超新星中微子中的应用。特别地，我们表明两个激波波前之间的相干导致可观测的振荡效应，且我们的分析表明退相干对于坍缩恒星中心区域的味转换可能无关紧要。