利用低能和高能中微子探测器定位超新星

未来的银河系超新星可以通过MeV中微子爆发在光学爆炸前数小时被定位，利用的是水切伦科夫探测器（如Super-Kamiokande）中$\nu$-$e$散射的方向性。我们研究了提取超新星方向的不同方法的统计效率，并确定了一种近乎最优且独立于精确超新星中微子谱的简单方法。我们使用此方法量化了在水中添加钆（用于标记来自逆β衰变背景的中子）对指向精度的提高。我们还研究了指向精度对中微子混合情景和初始谱的依赖性。我们发现，在“最坏情况”情景下，没有标记时指向精度在95%置信水平下为$8^\circ$，而标记效率为95%时可提高到$3^\circ$。在兆吨级探测器上，该精度可达到$0.6^\circ$。预计TeV中微子爆发也会与超新星光学爆炸同时发射，这可以在未来的km$^2$高能中微子望远镜上将超新星定位到十分之几度以内。如果超新星在电磁波谱中未被看到，通过中微子在天球上定位它对于识别地球物质效应对超新星中微子振荡的影响至关重要。