预超新星中微子：方向灵敏度与前身星识别前景
高能天体物理现象
2020-10-08 v2 高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
我们探讨了当前及未来 O(10) kt 量级质量液体闪烁体中微子探测器在天空中对预超新星中微子信号进行定位的潜力。在邻近恒星（距离 D < 1 kpc）核心坍缩前的数小时内，将记录到数十至数百例逆β衰变事件，其在探测器中重建出的拓扑结构可用于估计该恒星方向。尽管逆β衰变的方向性较弱（对当前可用液体闪烁体前向-后向不对称性约 8%），我们发现对于 200 个事件的标称信号（对参宿四而言现实可行），可实现约 60 度的位置误差，从而通常能将潜在恒星候选者缩减至不到十个。对于具有改善的前向-后向不对称性（约 40%，如锂负载液体闪烁体所预期）的构型，角灵敏度提升至约 15 度，并且——当由总事件率获得距离上限时——原则上可唯一识别前身星。任何伴随早期超新星警报的定位信息都将对多信使观测及利用坍缩恒星的粒子物理检验有用。
引用
@article{arxiv.2004.02045,
title = {Presupernova neutrinos: directional sensitivity and prospects for progenitor identification},
author = {Mainak Mukhopadhyay and Cecilia Lunardini and F. X. Timmes and Kai Zuber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.02045},
year = {2020}
}
备注
LaTeX, 16 pages, 9 figures, 7 tables. Updated to reflect published version. Minor corrections and clarifications, results unchanged