核坍缩超新星中黑洞形成后的中微子回声

在一颗失败的核坍缩超新星中，原中子星最终在其自身引力场下坍缩并形成黑洞。这一坍缩发生得很快，在原中子星的动力学时标上，$\lesssim$0.5 ms。在此坍缩过程中，除非有过度自转，整个原中子星都被吸积进新形成的黑洞。中微子的主要来源由此被移除，信号在此形成时标上骤然截断。然而，尽管中微子源被关闭，到达地球探测器的时刻仍取决于中微子路径。我们在此表明，在黑洞形成前即刻发射的少量中微子，会在落入物质上散射进入我们的视线，并在黑洞形成之后到达，在我们的模型中可达 15 ms。我们用蒙特卡洛模拟与解析模型刻画了这一中微子回声，其平均能量（高达 $\sim$ 50 MeV）显著高于主中微子信号，并且对于此处探讨的典范失败超新星，在 $\mathcal{O}$(10 kT) 量级的超新星中微子探测器中对银河系失败超新星很可能是可探测的。若以黑洞形成作为三角定位的时间基准，或利用黑洞后计时轮廓测量中微子质量，考虑这一信号的存在十分重要。就其自身而言，它也可用于刻画或约束吸积流的结构与性质。