三味多角度模拟中集体中微子振荡对超新星 $\nu p$ 过程的可能影响

我们通过同时包含多角度 $3\times3$ 味混合与核合成网络计算，研究了集体中微子振荡对富质子中微子驱动风中 $\nu p$ 过程核合成的影响。在 $40 M_{\odot}$ 前身星的 $1$D 超新星模型中，集体中微子振荡提高了高能电子反中微子的数通量。当气体温度降至 $\sim2-3\times10^{9}$ K 时，增加的电子反中微子通量更活跃地促进 $\nu p$ 过程，导致 $p$ 核的增强。在核反弹后 $0.6$ s 吹出的中微子驱动风早期阶段，振荡效应在倒序质量层级中十分显著，$p$ 核合成至 $^{106}\mathrm{Cd}$ 和 $^{108}\mathrm{Cd}$。另一方面，在核反弹后 $1.1$ s 的晚期风轨迹中，正序质量层级下 $p$ 核的丰度显著增加约 $\sim10-10^{4}$ 倍，甚至达到更重的 $p$ 核，如 $^{124}\mathrm{Xe}$、$^{126}\mathrm{Xe}$ 和 $^{130}\mathrm{Ba}$。$p$ 核的平均过产生因子由晚期风轨迹主导。我们的结果表明，集体中微子振荡能强烈影响 $\nu p$ 过程，这表明为了获得精确的 $p$ 核丰度，网络计算中应包含这些振荡。本文的结论取决于电子与非电子反中微子味之间初始中微子参数的差异，在我们的情形下该差异较大。为了得出稳健的结论，有必要对输入的中微子物理和风轨迹进行进一步的系统研究。然而，这一发现将有助于理解诸如 $^{92,94}\mathrm{Mo}$ 和 $^{96,98}\mathrm{Ru}$ 等 $p$ 核的太阳系同位素丰度起源。