来自 SN1987A 的两次中微子爆发的证据

大麦哲伦云中的 SN1987A 是一次令人惊叹的非凡事件，因为全球不同的中微子实验（$\nu$s）对其进行了实时探测。在三个不同的实验中观测到了约 $\sim25$ 个事件：Kamiokande II (KII) $\sim 12$ 个，Irvine-Michigan-Brookhaven (IMB) $\sim 8$ 个，Baksan $\sim 5$ 个，外加在 Mont Blanc（液体闪烁体探测器 - LSD）记录到的一个人为爆发，该爆发后来因能量要求不符而被排除（Aglietta et al. 1988）。中微子在新生中子星中发挥着重要作用：在超新星爆发瞬间，致密天体残骸通过中微子冷却（爆炸数秒内损失了约 $\sim99\%$ 的能量）。本研究的动机源于中微子事件与到达时间的关系，即事件集之间存在时间间隔（$\sim6\mbox{s}$）。数据集的第一部分来自常规的冷却机制，第二部分则暗示了不同的中微子产生机制。我们测试了 SN1987A 中微子的两种冷却模型：第一种是指数冷却，这是一种常规冷却模型；第二种是两步温度模型，该模型考虑了存在时间间隔的两次爆发。我们使用贝叶斯工具（{\it Bayesian Information Criterion} - BIC）进行了分析。结果显示，有强有力的证据支持两步模型而反对单一指数冷却模型（$\ln\mbox{B}_{ij} > 5.0$），并表明在中子星诞生时刻存在两次中微子爆发。