能量依赖散射对快中子味转换的影响
高能天体物理现象
2022-12-28 v2
摘要
致密中微子气中的中微子自相互作用可诱导集体中微子味转换。快中微子味转换(FFCs)作为集体中微子转换模式之一,可能改变核坍缩超新星与双中子星并合中的动力学与可观测量。在无中微子-物质相互作用(或碰撞)的情形下,FFCs本质上是能量无关的,因此先前研究采用了单能量处理。然而,中微子-物质碰撞通常依赖于中微子能量,表明在有碰撞的FFCs中可能出现能量依赖特征。本文中,我们在多能量处理下对具有等能散射(模拟核子散射)的FFCs进行动力学模拟。我们发现高低能区中入散射与出散射相互抵消,这有效减少了碰撞次数并进而影响FFC动力学。事实上,与单能量情形相比FFCs的寿命被延长,导致更大的味转换。我们的结果表明,为衡量FFCs对碰撞的敏感性,多能量处理是必需的。我们还提供了一个有用量度来度量碰撞的多能量效应对FFCs的重要性。
引用
@article{arxiv.2207.09496,
title = {Effects of energy-dependent scatterings on fast neutrino flavor conversions},
author = {Chinami Kato and Hiroki Nagakura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.09496},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 7 figures, accepted to PRD