超新星中微子中的（向下至）地球物质效应
高能物理 - 唯象学
2015-03-20 v2 太阳与恒星天体物理
高能物理 - 实验
摘要
地球物质中的中微子振荡可能在超新星 (SN) 中微子能谱中引入特殊的调制。检测这种效应已被提议作为在“大”1-3 轻子混合角 theta13 下诊断中微子质量顺序的工具。我们基于最先进的超新星模拟产生的中微子通量，并通过 Montecarlo 模拟考虑统计涨落，对下一代大型地下探测器（即 0.4 Mton 水切伦科夫探测器、50 kton 闪烁体探测器和 100 kton 液氩探测器）中该效应的可观测性进行了更新研究。由于近期模拟预测的平均能量低于预期，且在超新星冷却阶段中微子通量呈现出均衡化的趋势，地球物质效应的探测将比先前研究预期的更具挑战性。我们发现，对于距离 10 kpc 的典型银河系超新星的中微子信号，所提出的任何探测器都无法探测到地球调制。对于几 kpc 外的超新星，该效应在 100 kton 液氩探测器中应可观测；而对于非常邻近的恒星（d ~ 0.2 kpc），所有三个探测器都将清晰地看到地球信号。最后，我们表明，将 IceCube 作为 Mton 级水切伦科夫探测器的协同探测器也不是一个可行的选项。
引用
@article{arxiv.1207.5049,
title = {(Down-to-)Earth matter effect in supernova neutrinos},
author = {Enrico Borriello and Sovan Chakraborty and Alessandro Mirizzi and Pasquale Dario Serpico and Irene Tamborra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.5049},
year = {2015}
}
备注
(14 pages, 5 ps figures)