恒星核坍缩中的重 sterile 中微子

我们对零龄主序质量 $M_{\rm ZAMS} = 15 \, M_{\odot}$ 的单颗前身星的核心坍缩进行了球对称模拟，采用两种质量在百 MeV$/c^2$ 范围的重 sterile 中微子模型。根据这两种模型，这些假想粒子在中心被大量产生，向外流动并随后衰变，将能量释放到标准模型的末态（包括中微子）中。我们发现它们能在原本不爆炸的前身星中导致成功的爆炸。根据其未知参数（例如与物质的品质和耦合常数），我们获得不爆炸或两类爆炸之一：即通过停滞激波下游气体的加热（类似于超新星爆炸的标准情形），或通过更高半径处气体的加热从外核或包层抛射物质而中心继续吸积物质。两种情况下爆炸能量都可非常高。我们推测这种新型爆炸会产生与常见事件显著不同的电磁信号，因为抛射物中相对缺乏重元素。核心坍缩模拟与天体物理观测的结合可进一步约束 sterile 中微子的参数。