Эффект ядерного неупругого рассеяния в спектрах нейтрино в режиме слабой связи с веществом

Аннотация

Рассмотрено влияние неупругого рассеяния на ядрах в динамоактивных сверхновых на энергетические спектры нейтрино во время эволюции, слабо связанной с горячей и плотной намагниченной материей. При конечной температуре нейтрино испытывает экзо- и эндоэнергетическое рассеяние на намагниченных нуклонах, обусловленное компонентой нейтрального тока взаимодействия Гамова–Теллера. Исходя из анализа свойств и сечений передачи энергии за счет существенных дополнительных механизмов обмена энергии, возникающих в намагниченном нуклонном газе, получено кинетическое уравнение для динамики нейтрино. Показано, что величина передачи энергии и коэффициент переноса в энергетическом пространстве меняют знак с положительного на отрицательный при энергии нейтрино, превышающей в 4 раза температуру вещества, практически независимо от величины магнитной индукции. При реалистичных значениях параметров вещества звезды такие эффекты приводят к увеличению жесткости энергетических спектров нейтрино, особенно для ароматов, соответствующих тяжелым лептонам. Показано, что такое усиление жестких энергий нейтрино благоприятно для наблюдения нейтрино сверхновых с помощью нейтринных телескопов больших объемов.