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电子中微子轻子数交叉:随超新星核心物理的变化

高能天体物理现象 2025-09-04 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

影响核塌缩超新星(SNe)中快速中微子味转换的一个关键因素是电子中微子轻子数(ELN)角分布的形状。ELN交叉的存在预示着有利于味转换的条件。然而,ELN交叉对超新星性质的依赖性仅被部分理解。我们研究了一组12个质量为18.6M18.6 M_\odot的超新星核塌缩的球对称中微子流体动力学模拟;每个模型采用不同的微观物理(即三种不同的核物质状态方程,有或没有μ子产生),并包括或不包括对原中子星对流的混合长度处理。我们求解玻尔兹曼方程来计算中微子角分布,依赖于从我们模拟套件中的每个超新星模拟中提取的六个选定反弹后时刻的静态流体性质。我们探讨了ELN分布对超新星微观物理和原中子星对流的依赖性。我们发现,后者将原中子星半径向外推移,有利于在更大半径处出现ELN交叉。另一方面,μ子产生导致原中子星收缩,促进了在更小半径处出现ELN交叉。这些效应轻微依赖于核物质状态方程。我们的发现突显了超新星微观物理、原中子星对流和中微子输运对ELN角分布的微妙影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.13429,
  title  = {Electron-neutrino lepton number crossings: Variations with the supernova core physics},
  author = {Marie Cornelius and Irene Tamborra and Malte Heinlein and Shashank Shalgar and Hans-Thomas Janka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13429},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, including 8 figures and 1 appendix. Minor changes. Matches version accepted for publication in Phys. Rev. D