天体物理环境中的中微子自旋光

{\it {中微子自旋光}} ($SL\nu$) 是一种由具有非零磁矩的大质量中微子在介质中运动时产生电磁辐射的可能新机制。自该机制被预言以来，关于该效应在现实天体物理条件下是否具有任何显著意义的问题，已在诸多文献中引起争论。尽管由于中微子磁矩极小，该效应受到强烈抑制，但对于超高能中微子（例如 IceCube 合作组近期观测到的 PeV 中微子），当中微子在稠密物质中传播时，$SL\nu$ 可能具有研究价值。本文给出了关于物质中 $SL\nu$ 的深入见解，并考虑了该效应可能得以实现的若干天体物理场景（中子星、超新星、伽马射线暴 (GRB) 及残余中微子背景）。通过考虑阈值条件以及若干竞争过程，我们确定了 $SL\nu$ 机制可能发生的条件。我们得出结论：该效应最有利的表现情形由中子星的超稠密物质和辐射中微子的超高能量所提供，并指出这些条件可在星系团内部得到满足。本文还表明，由于 $SL\nu$ 特有的偏振性质，这一电磁机制与观测到的 GRB 辐射偏振相关联，因而具有研究价值。