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超nova 核心碰撞处神经振荡所致最强引力波

天体物理学 2009-08-07 v1

摘要

在超nova 坍缩核心碰撞阶段,共振活性到活性(νaνa\nu_a \to \nu_a)以及活性到躺避(νaνs\nu_a \to \nu_s)神经(ν\nu)振荡均可发生。此阶段,弱磁场增加反神经(νˉ\bar{\nu})平均自由路径,从而提升其能量。由于振荡将质能输送至目标 ν\nu 物种,大质量差(νaνs\nu_a \to \nu_s)意味着需释放巨大能量作为引力波(LGWs1049L_{\textrm{GWs}} \sim 10^{49} erg s1^{-1}),其机制是沿振荡长度尺度的各向异性而又相干的 ν\nu 流。这种非对称 ν\nu-flux 由自旋-磁和 {\it 全普遍自旋-旋转} 耦合驱动。本文新颖之处源于 1) 各向异性参数 α0.10.01\alpha \sim 0.1-0.01 的新计算,以及 2) 利用 SNO 和 KamLAND 等神经实验约束,结合 WMAP 宇宙探针,计算神经振荡在超nova 核心坍缩与碰撞期间的引力波辐射。我们展示,躺避神经 νs\nu_s 的质量可在味型转换期间被共振产生,从而成为 Fuller 等人(2003) 所建议的暗物质良好候选者。本文估算的新时空应变仍比 ν\nu 扩散(对流与冷却)或中子星物质的四极矩高出多个数量级。此新特征使这些脉冲成为更有前景的超nova 引力波信号,可被 LIGO、VIRGO 等观测站探测,探测距离可达至 VIRGO 星系团。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0403529,
  title  = {Strongest gravitational waves from neutrino oscillations at supernova core bounce},
  author = {Herman J. Mosquera Cuesta and Karen Fiuza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0403529},
  year   = {2009}
}

备注

Accepted for publication in the European Physical Journal C (Theory) 22 pages, latex file (revtex style), 2 figures, 5 tables