未来大型液体闪烁体探测器中超新星前中微子观测的前景

在质量重于 $(8 \cdots 10)$ 太阳质量的恒星演化到引力核坍缩阶段之前，它们会发射大量主要由热过程和核弱相互作用产生的 MeV 能量中微子。此类超新星前（pre-SN）中微子的探测可为核坍缩超新星的光学观测提供重要且独立的早期预警。在本文中，我们研究了未来大型液体闪烁体探测器在 $\bar{\nu}^{}_e + p \to e^+ + n$ 和 $\nu (\bar{\nu}) + e^- \to \nu (\bar{\nu}) + e^-$ 反应通道中观测 pre-SN 中微子的前景，其中 $\nu$（$\bar{\nu}$）表示三种味的中微子（反中微子）。我们基于三个工作准则提出了对观测能力的定量评估，即：可覆盖的超新星距离、核坍缩前可发出的预警时长，以及指向超新星的方向确定精度。最终结果对不同前身星模型、中微子味转换及相关背景的依赖性也进行了讨论。