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核心坍缩超新星中的中微子诱发反应:对电子分数的影响

高能物理 - 唯象学 2018-09-10 v1 太阳与恒星天体物理 核理论

摘要

中微子诱发反应是星体演化等天体物理过程的基本要素。中微子振荡的存在影响了核弱衰变的速率,而后者参与决定星体命运的事件链。在感兴趣的过程中,核心坍缩超新星中重元素的产生强烈依赖于中微子性质,例如不同中微子种类间的混合。在这项工作中,我们研究了中微子振荡对电子分数的影响,将其作为中微子混合参数的函数,针对两种方案:1+11+1 方案(一个活跃中微子和一个惰性中微子)与 2+12+1 方案(两个活跃中微子和一个惰性中微子)。我们在考虑核心坍缩超新星的情况下进行了该分析,并确定了激活 r-过程中所涉核反应链所需的物理条件。我们发现中微子与物质及彼此间的相互作用,以及中微子球中初始的惰性中微子数量可能改变电子分数,从而影响 r-过程的起始。我们对活跃-惰性中微子混合参数给出了限制。它们是平方质量差 Δm142\Delta m^2_{14} 、混合角 sin22θ14\sin^2 2\theta_{14},以及惰性中微子占据的阻碍因子 ξs\xi_s 。计算针对不同的 XαX_{\alpha}(即 α\alpha 粒子比例)值进行。对于 Xα=0X_{\alpha}=0,若 Δm1422eV2\Delta m^2_{14} \geq 2 \, {\rm eV}^2 sin22θ14<0.8\sin^2 2\theta_{14} < 0.8 ξs<0.5\xi_s < 0.5,则 r-过程发生。对于更大的 XαX_{\alpha} 值,参数区域被强烈压缩。本文结果与文献中已有结果进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.03249,
  title  = {Neutrino induced reactions in core-collapse supernovae: effects on the electron fraction},
  author = {M. M. Saez and O. Civitarese and M. E. Mosquera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03249},
  year   = {2018}
}