Спиновые и флейворные осцилляции нейтрино в гравитационных полях

Аннотация

Изучаются спиновые и флейворные осцилляции астрофизических нейтрино под действием внешних полей в искривленном пространстве-времени. Сначала рассматриваются спиновые осцилляции при гравитационном рассеянии нейтрино вращающейся сверхмассивной черной дырой, окруженной тонким намагниченным аккреционным диском. Найдено, что только гравитационное взаимодействие не вызывает переворот спина рассеянных ультрарелятивистских нейтрино. В свою очередь, реалистические магнитные поля приводят к значительному уменьшению наблюдаемого потока нейтрино, обладающих магнитными моментами разумной величины. Затем изучаются флейворные осцилляции нейтрино в стохастических гравитационных волнах (ГВ). Получен эффективный гамильтониан для нейтрино, взаимодействующих
с плоской ГВ с произвольной поляризацией. Затем рассмотрены стохастические ГВ с произвольными корреляторами амплитуд. В этом случае уравнение для матрицы плотности для нейтринных осцилляций решено аналитически и вычислены вероятности наблюдения определенных нейтринных флейворов. Обнаружено, что взаимодействие нейтрино, испускаемых при взрыве сверхновой второго типа, со стохастическим фоном ГВ приводит к изменению потоков нейтрино на несколько процентов. Обсуждается возможность наблюдения предсказанных эффектов.