超新星中微子通量的快速时间变化及其可探测性
高能天体物理现象
2014-11-21 v2 高能物理 - 实验
摘要
在核坍缩超新星(SNe)的延迟爆炸模型中，吸积阶段表现出显著的对流翻转和低极流体动力学不稳定性，即驻立吸积激波不稳定性(SASI)。这些效应在产生的中微子通量上印刻了可探测的快速时间变化。在现有探测器中，IceCube最适合这项任务，对于10 kpc的基准超新星距离，在吸积阶段提供约每毫秒1000个事件的事件率，与兆吨级水切伦科夫探测器所能达到的水平相当。如果SASI活动持续数百毫秒，傅里叶分量振幅为平均信号的1%即可明显从散粒噪声中突出。我们详细分析了轴对称流体动力学模拟的输出，这些模拟预测了高达几百赫兹频率的更大振幅。如果这些模型大致代表了真实的超新星，那么中微子信号的快速时间变化在IceCube或未来的兆吨级仪器中很容易被探测到。我们还讨论了从这样的测量中可以推断出的关于超新星核心物理和超新星爆发机制的信息。
引用
@article{arxiv.1006.1889,
title = {Fast time variations of supernova neutrino fluxes and their detectability},
author = {Tina Lund and Andreas Marek and Cecilia Lunardini and Hans-Thomas Janka and Georg Raffelt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.1889},
year = {2014}
}
备注
14 pages, 11 figures. Final version accepted in PRD. Section on astrophysical relevance and several references added