中微子-反中微子对的集体振荡

在致密中微子气体中，具有相反动量的中微子与反中微子之间的配对关联，在平均场水平下的广义中微子量子动力学方程中可以是非零的。在本信中，我们首次研究了在均匀中微子气体中由离散化 $\nu\bar\nu$ 对构成的简化玩具模型下，集体中微子-反中微子（$\nu\bar\nu$）配对不稳定性可能发生的条件。我们发现，在各项异性系统中，当过剩对占据数（定义为该对的中微子与反中微子占据数之和减 1）的相空间分布变号时，$\nu\bar\nu$ 配对不稳定性通常会出现。相关的不稳定性增长率由前向散射势决定，且与集体快中微子味不稳定性的增长率相当。这种不稳定性可导致不同动量模式之间 $\nu\bar\nu$ 占据数的对转换。我们的结果促使进一步研究，以评估 $\nu\bar\nu$ 配对效应在现实天体物理和宇宙学环境中的相关性。