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不同超新星中微子流的多方位角不稳定性

高能物理 - 唯象学 2015-06-17 v3 星系天体物理

摘要

最近的研究发现,在去除超新星 (SN) 中微子与中微子 - 中微子相互作用相关的“多角效应”中的轴对称性后,除了由双模和多天顶角 (MZA) 不稳定性引起的味转换外,还会触发一种新的多方位角 (MAA) 不稳定性。我们研究了 MAA 不稳定性对原始 SN 中微子流的依赖性,对线性化的中微子运动方程进行了稳定性分析。我们将这些结果与 SN 中微子非线性方程的数值演化进行了比较,考察了沿特定视线的局部解,并假设全局解的横向变化很小。我们还假设自诱导转换未被大物质效应所抑制。我们表明,谱交叉模式(即 Fνe=FνxF_{\nu_e} = F_{\nu_x}Fνˉe=FνˉxF_{\bar\nu_e} = F_{\bar\nu_x} 的能量处)对于确定 MAA 效应对味演化的影响至关重要。对于具有强 νe\nu_e 超额且仅呈现单次交叉的 νˉe\bar\nu_e 中微子谱,MAA 不稳定性将在正常质量层级触发新的味转换。在我们简化的味演化方案中,这将导致类似于双模不稳定性在反演质量层级中产生的谱交换和分裂。相反,在具有中等味层级且存在多个交叉能量的谱的情况下,MZA 效应会产生显著的味转换起始延迟,从而抑制 MAA 不稳定性的增长。在这种情况下,两种质量层级中振荡谱的分裂特征仅由双模和 MZA 效应引起。

关键词

引用

@article{arxiv.1308.5255,
  title  = {Multi-azimuthal-angle instability for different supernova neutrino fluxes},
  author = {Sovan Chakraborty and Alessandro Mirizzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1308.5255},
  year   = {2015}
}

备注

(v2: 13 pages, 9 eps figures. Revised version. Accepted for publication in PRD. Major changes: Stability analysis added. Results unchanged)