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致密中微子气体中的碰撞味不稳定性

高能物理 - 唯象学 2023-10-04 v2 高能天体物理现象 核理论

摘要

带电流中微子过程如 νe+np+e\nu_e + n \rightleftharpoons p + e^-νˉe+pn+e+\bar\nu_e + p \rightleftharpoons n + e^+ 破坏了单个中微子弱相互作用态之间的味相干,从而阻尼其味振荡。然而,在如核坍缩超新星内部或致密双星并合形成的黑洞吸积盘这样的致密中微子气体中,这些“碰撞”过程可与强中微子-中微子折射合作触发大的味转换。我们表明,在均匀各向同性中微子气体中存在两类碰撞味不稳定性,它们由其真实频率对在中微子密度 nνn_\nu 的依赖性所区分。该不稳定性从一类过渡到另一类,并在中微子气体的净电子轻子数可忽略的区域表现出类共振行为。在过渡区域,味不稳定性以 nν1/2\propto n_\nu^{1/2} 的速率指数增长。我们发现黑洞吸积盘中的中微子气体易受碰撞诱导的味转换影响,此处中微子密度最高。结果,通过味转换可产生大量重轻子味中微子,这可能对接余物的后续演化产生重要影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.03750,
  title  = {Collisional flavor instability in dense neutrino gases},
  author = {Zewei Xiong and Lucas Johns and Meng-Ru Wu and Huaiyu Duan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03750},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 3 figures. Minor changes to match the published version