超新星对中微子轻媒介约束中的介质效应

在本文中，我们重新评估了超新星（SN）对一类扩展标准模型（该模型引入了新的轻标量和矢量媒介子）中中微子扩散时间的约束。我们计算了中微子平均自由程，考虑了中微子-核子散射截面中的介质效应，以及原中子星内部密度、能量和温度的径向依赖，以确定与SN1987A对中微子扩散信号持续时间约束相容的耦合强度。我们表明，相对于真空计算，介质效应可使中微子平均自由程增强一个数量级。当新物理项主导标准模型贡献时（即小媒介子质量与大耦合情形），该增强更为显著。最后，我们将这些结果解释为对矢量$U(1)_{B-L}$模型以及标量轻子数守恒与轻子数破坏情形的参数空间的界限，改进了文献中忽略介质效应的先前结果。我们表明，超新星对中微子扩散时间的约束位于已被其他实验约束排除的参数空间区域内。我们也评论了由SN状态方程或右手中微子自由流改变引起的潜在限制，但认为需要详细的数值模拟来提高这些限制的可靠性。