检验仙后座 A 超新星中的中微子-物质相互作用
高能天体物理现象
2023-07-10 v1
摘要
中微子与恒星物质的相互作用被广泛认为对大质量恒星的爆发至关重要。然而，这一重要过程在观测上一直难以证实。我们提出一种利用超新星遗迹仙后座 A 的 X 射线观测来验证它的新方法。其富 Fe 抛射物中可能在超新星最内区（预期中微子在此相互作用）产生的元素组成，使我们能够检验中微子相互作用的存在。此处我们证明，若无中微子核合成过程（即 - 与 p-过程）所产生的 Mn 量过小，无法解释我们测得的 Mn/Fe 质量比（0.14–0.67%）。该结果支持仙后座 A 超新星中发生了显著的中微子相互作用。若观测到的 Mn/Fe 质量比纯粹反映超新星最内区的产生量，这将是单个超新星中中微子-物质相互作用的首个稳健证实。我们进一步表明，Mn/Fe 质量比有潜力约束超新星中微子参数（即总中微子光度、中微子温度）。未来的空间分辨高分辨率 X 射线光谱学将使我们能够通过元素组成中的特征研究中微子-超新星天体物理学的细节，不仅在仙后座 A，也在其他遗迹中。
引用
@article{arxiv.2307.03606,
title = {Examining Neutrino-Matter Interactions in the Cassiopeia A Supernova},
author = {Toshiki Sato and Takashi Yoshida and Hideyuki Umeda and John P. Hughes and Keiichi Maeda and Shigehiro Nagataki and Brian J. Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03606},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 10 figures. Accepted for publication in ApJ