超新星爆発時のニュートリノ相互作用が引き起こすニュートリノ振動の多次元効果の研究

超新星爆炸过程中微子相互作用引起的中微子振荡多维效应研究

• 批准号: 20J13631
• 负责人: 財前 真理
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J13631/
• 关键词: ニュートリノ振動; 超新星爆発

本課題は、超新星爆発内部において大量に解放されたニュートリノ同士の相互作用によって引き起こされるニュートリノ集団振動の振る舞いを数値的に解き明かすことを目標とした。超新星爆発においてニュートリノは、フレーバーに依存する反応を通してその爆発機構や地上観測などに大きな役割を果たしている。そのため爆発シミュレーションはニュートリノの取り扱いに敏感であり、もし超新星内部でそのフレーバーが変換されるニュートリノ振動が起きるとそのダイナミクスや観測量に影響を与える可能性がある。本年度はそのニュートリノ集団振動の中でも、ニュートリノの角度分布が原因で生じる高速フレーバー変換と呼ばれる振動効果に注目して研究を行った。これまでにも線形安定性解析を用いて超新星爆発内部においていつどこでどのような条件でこの振動効果が生じるのか研究が行われてきたが、そこでは非線形効果が考慮されていなかった。また考慮していたとしても一様空間分布を仮定し、時間進化のみ数値計算で扱った研究のみであった。本研究では空間分布の時間進化をフーリエ空間上で考えることで、非線形効果を空間フーリエモードのカップリングとして取り扱うことに成功した。線形安定性解析から得られる予測では特定の空間モードのみが成長するとなっていたが、非線形効果を考慮することで時間進化に伴ってそこからその他のモードへと波及していく様子が明らかとなった。この振る舞いは空間分布を考慮せずに高速フレーバー変換の非線形効果を調べても得られない結果であり、時空間での進化計算の重要性を示したものとなっている。本成果は論文としてPhysical Review D にて発表した。

In this topic and supernova explosion, a large number of people in the interior of the supernova explosion are required to interact with each other in order to provide an explanation of the number of vibrations and dances in the collection. The supernova explosions do not affect the quality of the fruit. The supernova explosion is related to the anti-pollution. The equipment is used to cut the fruit. In the middle of the supernova, there is a lot of noise in the interior of the supernova. There is a lot of noise in the supernova. It is possible to measure the shadow and the possibility. The reason for the distribution of the angle of vibration in the current year is that the high-speed train is required to pay attention to the results of the study. In the analysis of the shape stability of the supernova explosion, the conditions of the vibration were used to analyze the shape stability of the supernova explosion in the interior of the supernova explosion. the results of the study were analyzed. It is necessary to determine the stability of space distribution, the calculation of time, the calculation of space distribution, and the calculation of space distribution. In this study, the space distribution is improved, and the space distribution is improved. In this study, the space distribution is improved, and the space distribution is improved. In this study, the space distribution is improved, the space distribution is improved, and the results are successful. The analysis of the shape stability is very important for the growth of the specific space system, and the effect of the transmission time is different from that of the control group. The results show that the importance of the calculation of the importance of time and space calculation shows that the importance of the calculation of the importance of time and space is shown in the test of the space distribution of vibration dance equipment. The results of this paper are related to the Physical Review D table.

项目成果

Nonlinear evolution of fast neutrino flavor conversion in the preshock region of core-collapse supernovae

• DOI: 10.1103/physrevd.104.083035
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Masamichi Zaizen;Taiki Morinaga

Development of collective fast neutrino flavor conversion

集体快速中微子味道转换的发展

• 发表时间: 2021
• 作者: Zhang Zhen;Zhang Dong-Bo;Onga Kotaro;Hasegawa Akira;Ohta Kenji;Hirose Kei;Wentzcovitch Renata M.;Masamichi Zaizen
• 通讯作者: Masamichi Zaizen

Three-flavor collective neutrino conversions with multi-azimuthal-angle instability in an electron-capture supernova model

电子捕获超新星模型中具有多方位角不稳定性的三味集体中微子转换

• DOI: 10.1103/physrevd.103.063008
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Zaizen, Masamichi;Horiuchi, Shunsaku;Takiwaki, Tomoya;Kotake, Kei;Yoshida, Takashi;Umeda, Hideyuki;Cherry, John F.
• 通讯作者: Cherry, John F.

バージニア工科大学/サウスダコタ大学(米国)

弗吉尼亚理工大学/南达科他大学（美国）

ニュートリノ集団振動の非線形進化

中微子集体振荡的非线性演化

• 发表时间: 2021
• 作者: 唐冬林;加藤由悟;張定坤;胡桃坂仁志;根岸瑠美;鈴木道生;財前真理
• 通讯作者: 財前真理