重质中性子衰变引发的超新星伽马射线约束

重质中性子可以在核心坍缩超新星 (core-collapse supernovae, CCSNe) 中产生，因为它们是极其出色的粒子发生器，具有极高的密度和温度。如果中性子寿命较长，这些中性子可能在超新星核心内部产生并逃离星际包裹层，随后衰变为如光子和中性子等标准模型粒子。在本工作中，我们首先改进了 $\gamma$ 射线通量的计算。然后，我们重新审视了来自非观测 SN1987A 伽马射线的约束 (由 Solar Maximum Mission, SMM) 以及来自中性子衰变引发的 diffuse $\gamma$ 射线背景的约束。我们发现，来自 SMM 数据和 diffuse $\gamma$ 射线背景的约束均弱于文献中先前出现的约束。最后，我们研究了几种现有和近期将来 $\gamma$ 射线望远镜如 e-ASTROGAM 和 Fermi-LAT 的灵敏度，假设一次近未来的银河系内 CCSNe。我们显示，未来的观测可以探测混合角 as low as $|U_{\tau/\mu4}|^2\sim 5\times10^{-17}$。