基于大气-等离子体物理学的星暴中微子背景：使用现代人口合成与核崩溃模拟的最新进展
高能天体物理现象
2026-01-21 v2 高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
我们提出了一种新的、最先进的 Diffuse Supernova Neutrino Background (DSNB) 计算方法，利用来自多维、多秒核崩溃 supernova 模拟中的中微子光谱——包括包括中子星和黑洞形成崩溃——以及来自现代人口合成代码的二进义演化效应。大套数值结果被处理并以一致的方式连接，利用两个关键量量：星体碳氧 (CO) 核心在高度前崩溃阶段的质量——这取决于二进义演化效应——以及压实参数，这是后崩溃中微子辐射的主要描述符。该方法使我们能够对由极其多样且受二进义影响的恒星群体进行中微子辐射建模，而这些星体无法通过现有核崩溃模拟准确地映射。我们发现，包括黑洞形成崩溃可使能量大于 30-40 MeV 处的 DSNB 提升至最高可达 50%。二进义演化效应可改变崩溃总率，并生成一种高核心质量恒星亚群体，这些星体是更强的中微子辐射体。然而，DSNB 的净影响适中——由于这些超大质量核心的稀缺性以及中微子辐射对 CO 核心质量相对温和的依赖——流量最多提升约 15%。此处所述的方法适用于扩展和泛化，因此为 DSNB 的现代处理奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2506.22699,
title = {The diffuse supernova neutrino background: an update with modern population synthesis and core-collapse simulations},
author = {Cecilia Lunardini and Tomoya Takiwaki and Tomoya Kinugawa and Shunsaku Horiuchi and Kei Kotake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22699},
year = {2026}
}
备注
LaTeX, 17 pages, 7 figures. Version accepted in Physical Review D. Title modified per referee suggestion, text expanded. A plotting error has been corrected in fig. 6. Conclusions unchanged. Data in fig. 6 are available at https://doi.org/10.5281/zenodo.15876032