融合预超nova neutrino 光曲线的早期预警方法开发
高能天体物理现象
2026-01-23 v1 天体物理仪器与方法
摘要
巨型恒星 () 通过热力学和核相互作用在其演化最终阶段散发已知为预超nova (pre-SN) neutrino，以冷却星体核心。对其预-SN neutrino 相互作用速率的实时监测提供了向核心坍缩超nova 发出早期预警的关键机会。一些 neutrino 检测器，包括 KamLAND 和 Super-Kamiokande，已部署基于观察到的事件速率显著超过预期背景噪声的统计显著性的预-SN 报警系统。为提高报警灵敏度，我们提出一种将观察到的预-SN neutrino 事件速率的时间演化纳入报警方法的方案。该方法使用对数似然比检验，参考多个理论星体演化模型，并将核心坍缩时间视为需剖析的 nuisance 参数。我们对该方法的性能使用 KamLAND、Super-Kamiokande 溶解氟化物 (SK-Gd) 以及它们的联合分析的模拟数据进行评估。结果表明，与传统仅基于速率的方法相比，所提方法在保持相同误报率的同时，显著提高了预警时间。
引用
@article{arxiv.2601.15691,
title = {Development of an early warning method incorporating pre-supernova neutrino light curves},
author = {Keita Saito and Minori Eizuka and Zhuojun Hu and Koichi Ichimura and Motoyasu Ikeda and Koji Ishidoshiro and Nanami Kawada and Lucas N. Machado and Lluis Marti-Magro and Kazuha Mikami and Koga Tachibana and Roger A. Wendell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15691},
year = {2026}
}