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黑洞中微子主导吸积流产生的可探测MeV中微子

高能天体物理现象 2016-06-29 v3

摘要

围绕旋转恒星级黑洞(BHs)的中微子主导吸积流(NDAFs)被理论化为大质量星核心坍缩事件或致密星并合中发射的相对论性喷流的中心引擎。在这项工作中,我们通过完全考虑广义相对论效应,计算了NDAFs的电子中微子/反中微子能谱,并研究了视角、黑洞自旋和质量吸积率对结果的影响。我们表明,即使典型的NDAF的中微子光度低于典型超新星(SN)的光度,它也可达到10501051 erg s110^{50}-10^{51}~{\rm erg~s^{-1}},峰值在10\sim 10 MeV,如果它们离地球足够近,则可能被即将到来的灵敏MeV中微子探测器探测到。基于观测到的本地宇宙中的GRB事件率,并要求至少探测到3个中微子才宣称探测到,我们估计如果不考虑中微子振荡,Hyper-Kamiokande (Hyper-K)探测器对与GRB相关的NDAFs的探测率高达每世纪\sim (0.10-0.25)次。如果假设所有Ib/c型超新星都有一个引擎驱动的NDAF,Hyper-K探测率将为每世纪\sim (1-3)次。考虑中微子振荡后,探测率可能降低2-3倍。探测到这样一个事件将确立宇宙中NDAFs的观测证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.07203,
  title  = {Detectable MeV neutrinos from black hole neutrino-dominated accretion flows},
  author = {Tong Liu and Bing Zhang and Ye Li and Ren-Yi Ma and Li Xue},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.07203},
  year   = {2016}
}

备注

7 pages, 2 figures, 2 tables, accepted for publication in PRD