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四维时空中集体中微子味转换的时空线性不稳定性分析

高能物理 - 唯象学 2021-04-28 v1 高能天体物理现象

摘要

在核坍缩超新星(CCSN)中形成的高密度中微子环境中,中微子因其自相互作用而表现出非线性和复杂的振荡行为。这种非线性振荡的起始可通过在味本征态附近对小扰动演化方程进行线性化来研究。尽管许多研究已探讨了味本征态不稳定的条件,但扰动如何在时空中演化尚待阐明。本文利用最近提出的 Lefschetz 鞍点(Lefschetz thimble)表述,解析且正确地推导了双束中微子模型在线性 regime 下四维时空中线性扰动的渐近行为。结果表明扰动在两中微子束之间的方向增长。我们也简要讨论了中微子味转换对 CCSN 爆发机制的可能影响。特别地,该结果意味着激波前区域的味不稳定性可能传播到激波后区域,这与先前聚焦于单维空间群速度的研究相反。还讨论了如何处理更现实的连续谱情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.14308,
  title  = {Spatiotemporal linear instability analysis of collective neutrino flavor conversion in 4-dimensional spacetime},
  author = {Taiki Morinaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14308},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 5 figures, accepted for publication in PRD