超新星中微子：地球物质效应与中微子质量谱

我们对超新星中微子的地球物质效应进行了详细研究。描述了这些效应对原始中微子通量性质、中微子在地球内部的轨迹以及振荡参数的依赖性。我们表明，对于信号可能到达时间的很大一部分（60%），中微子通量至少穿过地球的大量物质，至少对于现有的一个探测器而言。对于来自太阳中微子问题 LMA 解的振荡参数，地球物质效应包括对 $\barnue$ 和/或 $\nu_e$ 能谱的振荡调制。相对于未畸变谱的相对偏差在 E> 20 MeV 时可高达 20-30%，在 E> 40 MeV 时可高达 70-100%。对于来自 SMA 和 LOW 解的参数，该效应局限于低能（E<10 MeV），且不超过 10%。地球物质效应可以通过（i）在单个实验中观测能谱的振荡畸变和（ii）比较不同探测器的能谱来揭示。对于距离 D=10 Kpc 的超新星，比较 SuperKamiokande (SK)、SNO 和 LVD 实验的结果，可以在 (2-3) \sigma 水平上确定该效应，而如果有两个或更多 SK 大小或更大的实验，则可以获得更大的统计显著性（(4-5) \sigma）。对地球物质效应的研究将选择或确认太阳中微子问题的解，探测混合 U_{e 3}，并确定中微子质量谱的层级。