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中微子不对称性驱动的电弱等离子体中磁场的不稳定性

高能物理 - 唯象学 2014-05-08 v3 高能物理 - 理论

摘要

磁流体动力学 (MHD) 经过修改以纳入标准模型中的宇称破坏,导致在存在非零中微子不对称性的情况下,电弱等离子体中的磁场出现一种新的不稳定性。这种修正 MHD 的主要成分是等离子体中光子极化张量的反对称部分,其中存在与带电轻子的宇称破坏中微子相互作用。我们计算了与电磁场有效拉格朗日量中的 Chern-Simons 项相关的对极化张量的这一贡献。推导出了依赖于等离子体温度和化学势以及光子动量的此类贡献的一般表达式。由超新星爆发第一秒内ν\nu爆发期间的电子中微子不对称性驱动的磁场不稳定性,可以放大原恒星的种子磁场,并且或许可以解释磁星中最强磁场的产生。由中微子不对称密度Δnν=nνnνˉ0\Delta n_{\nu}=n_{\nu} - n_{\bar{\nu}}\neq 0驱动的宇宙学磁场的增长,由ξνe=μνe/T|\xi_{\nu_e}|=|\mu_{\nu_e}|/T的下限提供,该下限与热宇宙等离子体中众所周知的太初核合成对中微子不对称性的(上)限一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.5267,
  title  = {Instability of magnetic fields in electroweak plasma driven by neutrino asymmetries},
  author = {Maxim Dvornikov and Victor B. Semikoz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5267},
  year   = {2014}
}

备注

22 pages in JCAP latex style, 3 eps figures; paper was significantly revised, title was changed, some details of the calculation of the polarization tensor were removed, 2 appendixes were included; version to be published in JCAP