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利用中子味相位物理进行超新星模型区分

高能天体物理现象 2024-11-11 v1

摘要

中子味相位演化对于理解致密天体物理环境,包括核心坍缩超新星(CCSN),至关重要。虽然存在强大的数值积分代码用于模拟这些环境,但关于集体中子味相位振荡固有非线性如何在这些模拟的整体框架中发挥作用的完全理解仍是一个开放挑战。因此,我们继续发展统计数据同化(SDA)来推断给定模拟测量(远离源头)下味域场的解答。我们的模型由来自 CCSN 的中子束发射而成,这些束发射的中子在彼此之间以及与其他物质粒子形成的背景场中进行共相互作用。我们感兴趣的模型特征是那些作为函数呈现于半径 rr 处的物质粒子分布,或称为“物质势” V(r)V(r)——因为它显著决定了相位演化。在本文中,我们通过用来自 CCSN 爆炸的一维(球对称)水动力学模拟所得的更复杂——且更具物理合理性的剖面取代了我们以前使用的 V(r)V(r) 的单调衰减解析形式。我们询问 SDA 程序能否使用在可物理可达位置(即真空中)的模拟味测量,以确定穿过这些物质轮廓的中子在物质主导 regime 中与这些测量的相容性。我们在本小规模模型的范围内发现,真空 regime 中的中子味测量能够区分不同的物质轮廓,并讨论了这对未来银河系 CCSN 检测的含义。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.05093,
  title  = {Leveraging neutrino flavor physics for supernova model differentiation},
  author = {Lily Newkirk and Eve Armstrong and A. Baha Balantekin and Adam Burrows and Yennaly F. Isiano and Elizabeth K. Jones and Caroline Laber-Smith and Amol V. Patwardhan and Sarah Ranginwala and Hansen Torres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05093},
  year   = {2024}
}