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通过中微子识别 Thorne-\.Zytkow 天体

高能天体物理现象 2025-04-04 v2 高能物理 - 实验

摘要

据预测,当中子星被弥散的对流巨星包层吞噬时,会形成 Thorne-\.Zytkow 天体(T\.ZO)。当中子星的吸积率大于 104M10^{-4}\, M_\odot yr1^{-1} 时,预计会导致所有味中微子的显著发射,其能量在 11-100100 MeV 之间。由于中微子信号预计在时间上会有很大变化(从毫秒到数千年),我们概述了针对信号持续时间量身定制的探测策略。我们发现,来自直至小麦哲伦云的 T\.ZO 的中微子探测处于当前和下一代中微子天文台的探测范围内,例如 Super- 和 Hyper-Kamiokande、IceCube 中微子天文台和 JUNO。有趣的是,如果对来自 T\.ZO 候选体(例如我们银河系中的 VX Sgr 以及小麦哲伦云中的 HV 2112 和 HV 11417)的中微子进行定向搜索能够得出肯定结果,中微子将能够明确识别此类源的性质及其吸积率。此外,弥散超新星中微子背景可能能够排除 T\.ZO 形成和吸积率的极端场景。我们的研究结果应能推动建立对 T\.ZO 中微子发射的专门搜索。这尤为及时,因为通过电磁辐射明确探测 T\.ZO 具有挑战性,且 T\.ZO 的引力波信号只能用下一代探测器探测我们银河系内的源。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.03330,
  title  = {Identifying Thorne-\.Zytkow Objects through Neutrinos},
  author = {Pablo Martínez-Miravé and Irene Tamborra and Alejandro Vigna-Gómez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03330},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in ApJL. 16 pages, including 6 figures, 1 table, and 2 appendices