超新星对大质量（赝）标量与中微子耦合的限制

在本文中，我们通过量纲-4耦合 $\nu\nu S$ 以及有效量纲-5算符 $\frac{1}{\Lambda}(\nu\nu)(SS)$，推导了对超新星核心中中微子湮灭发射大质量（赝）标量 $S$ 的限制。尽管早期的大多数研究集中于无质量或超轻标量，我们的分析涉及质量在 $\mathrm{eV- GeV}$ 量级的标量，它们可以在超新星爆发期间被大量产生，其核心温度通常为 $T\sim \mathcal{O}(10)$ MeV 量级。基于对 SN1987A 观测的光度和退轻子化论证，对于量纲-4情形，我们排除了大范围的耦合 $10^{-12} \lesssim {|g_{\alpha\beta}|}\lesssim 10^{-5}$，具体取决于所涉及的中微子味和标量质量。在量纲-5算符情形下，对于从 MeV 到 100 MeV 的标量质量，耦合 $h_{\alpha\beta}$ 受到 $10^{-6}$ 到 $10^{-2}$ 的限制，其中截断能标显式设定为 $\Lambda = 1$ TeV。我们最后表明，如果附近超新星爆发的中微子暴被 Super-Kamiokande 和 IceCube 探测到，这些限制将被大幅加强。