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磁场对核心坍缩超新星中中微子-物质相互作用的影响

高能天体物理现象 2021-01-27 v2

摘要

我们探索磁场对核心坍缩超新星中中微子-物质相互作用的影响。我们首先在矩形式下推导了中微子-核子散射以及中微子吸收与发射过程的修正源项。然后我们对一颗 20 MM_\odot 恒星进行具有谱中微子输运的全相对论三维磁转动核心坍缩超新星模拟。我们的模拟自洽地处理了外磁场存在下弱相互作用的宇称破坏效应。结果显示出显著的全局不对称性,主要局限于原中子星内,并清晰地反映了磁场结构。该不对称性质源于两个因素:中微子通量与磁场之间的夹角,以及平行于磁场且正比于中微子分布函数偏离热平衡的项。对于 101516\sim 10^{15-16}~G 的磁场强度,典型修正值相对于总中微子-物质相互作用率约为 1\sim1%。尽管这些不对称性质不会立即影响爆发动力学,我们的结果暗示一旦中微子扩散出原中子星核心并带走这些不对称性,它们将变得显著。我们还表明,在反弹后约 370 ms 的模拟时间内,修正的非弹性散射过程的修正值主导于修正的中微子吸收与发射过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.07733,
  title  = {Impact of magnetic field on neutrino-matter interactions in core-collapse supernova},
  author = {Takami Kuroda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07733},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 8 figures; accepted for publication in ApJ