用超新星中子辐射识别中子质量层次

我们回顾了如何利用对未来银河系核心坍缩超新星（SN）中中子信号的高统计量观测，以区分不同的中子混合情形。大多数SN中子是在吸积和冷却阶段释放的，在此阶段，各味道中子谱的差异较小且相当不确定。因此，应依赖于独立于SN中子谱的可观测量来区分中子混合情形。我们讨论了两种互补的方法，允许在不知道释放中子通量的情况下，对中子质量层次进行正面识别，前提是13混合角较大，$\sin^2\theta_{13}\gg 10^{-5}$。这两种方法分别是通过大气物质效应或穿过SN外层冲击波对中子谱进行调制来实现的。如果13混合角的值未知，则除了利用来自SN模拟中发现的强而明确的 $\nu_e$ 脉冲特征之外，还可进一步确定中子层次，并决定 $\theta_{13}$ 是“小”是“大”。