快中微子味转换的准稳态演化
高能天体物理现象
2025-02-25 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
在核心坍缩超新星 (CCSNe) 和双中子星合并 (BNSMs) 等天体物理环境中，中微子可能因中微子自身相互作用的折射效应而经历显著的味混合。确定渐近态中中微子的存活概率对于将味转换效应纳入 CCSN 和 BNSM 的理论建模至关重要。一些现象学方案在近似快中微子味转换 (FFC) 的渐近态方面表现良好，FFC 是由中微子自身相互作用诱导的集体中微子振荡模式之一。然而，最近的一项研究表明，如果强制中微子数演化，这些方案会产生定性不同的 FFC 渐近态。目前尚不完全清楚为何标准现象学模型无法预测渐近态。在本文中，我们通过数值模拟进行详细研究，并利用准均匀分析提供直观解释。基于该分析，我们提出了一个新的现象学模型，其中 FFC 的准稳态演化由解析确定。该模型还允许我们将空间波数的卷积项表示为简洁形式，这对应于从小尺度味转换到大尺度味转换的非线性反馈的有用信息。我们的模型与数值模拟有极好的一致性，这支持了我们的解释。
引用
@article{arxiv.2411.08503,
title = {Quasi-steady evolution of fast neutrino-flavor conversions},
author = {Jiabao Liu and Hiroki Nagakura and Masamichi Zaizen and Lucas Johns and Ryuichiro Akaho and Shoichi Yamada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08503},
year = {2025}
}