Neutrino Spectra of Magneto-Rotational Supernovae and Observations Using Large-Volume Telescopes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The dynamics of neutrinos in hot and dense magnetized matter, corresponding to a magneto-rotational explosion of supernovae, is considered. It is shown that the effective collisions of neutrinos in a magnetized nucleon gas, due to the Gamow–Teller component of the neutral current, change from exo- to endo-energetic scattering, when the neutrino energy becomes approximately four times higher than the temperature of the substance. Correspondingly, the energy transfer cross section in the neutrino kinetics changes from positive to negative values under these conditions. For realistic parameters of supernovae, the considered effects lead to an increase in the hardness of the neutrino spectra. The possibilities of detecting supernova neutrinos by large-volume observatories KM3NeT and Baikal-GVD are discussed.

About the authors

V. N. Kondratyev

N.N. Bogolyubov Laboratory of Theoretical Physics; Dubna State University

Email: vkondrat@theor.jinr.ru
Dubna, Russia; Dubna, Russia

S. Cherubini

Department of Physics and Astronomy “Ettore Majorana”, University of Catania

Author for correspondence.
Email: vkondrat@theor.jinr.ru
Catania, Italy

References

  1. G. S. Bisnovatyi-Kogan Stellar Physics (Springer-Verlag, Berlin, 2011).
  2. S. A. Colgate, R. H. White, Astrophys. J. 143, 626 (1966).
  3. H. A. Bethe, H. A. Wilson, Astrophys. J. 295, 14 (1985).
  4. S. G. Moiseenko, G. S. Bisnovatyi-Kogan, N. V. Ardeljan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 370, 501 (2006).
  5. G. S. Bisnovatyi-Kogan, S. G. Moiseenko, N. V. Ardelyan, Acta Polytechnica CTU Proc. 1, 181 (2014).
  6. H.-T. Janka, T. Melson, T. Summa, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 66, 341 (2016).
  7. V. N. Kondratyev, Eur. Phys. J. A 50, 7 (2014).
  8. V. N. Kondratyev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 480, 5380 (2018).
  9. В. Н. Кондратьев, Ю. В. Коровинa, Письма в ЖЭТФ 102, 155 (2015) [V.N. Kondratyev, Yu. V. Korovina, JETP Letters 102, 131 (2015)].
  10. V. N. Kondratyev, Universe 7, 487 (2021).
  11. V. N. Kondratyev et al., Phys. Rev. C 100, 045802 (2019).
  12. В. Н. Кондратьев и др., Изв. РАН сер. физическая 84, 1167 (2020) [V.N. Kondratyev et al. Bull. RAS: Physics. 84, 962 (2020)].
  13. D. S. Svinkin, K. Hurley, R. L. Aptekar, S. V. Golenetskii, D. D. Frederiks, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 447, 1028 (2015).
  14. В. Н. Кондратьев, ЭЧАЯ 50, 722 (2019) [V. N. Kondratyev, PPN 50. 613 (2019)].
  15. T. Prasanna, M. S. B. Coleman, M. J. Raives, T. A. Thompson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 517, 3008 (2022).
  16. V. N. Kondratyev, T. D. Lobanovskaya, D. B. Torekhan, Particles 5, 128 (2022).
  17. А. Ю. Игнатовский, Г. С. Бисноватый-Коган, Астрон. журн. 99, 211 (2022).
  18. S. Aiello, et al., Eur. Phys. J. C 82, 317 (2022).
  19. В. Н. Кондратьев, Н. Г. Хорькова, С. Кэрубини, ЯФ 86, в печати (2023) [V.N. Kondratyev, N.G. Khor’kova, S. Cherubini, Phys. At. Nucl. 86, in press (2023)].
  20. S. Adrian-Martinez, et al., J. Phys. G 43, 084001 (2016).
  21. A. D. Avrori, et al., EPJ WoC 136, 04007 (2017).
  22. K. Scholberg, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 62, 81 (2012).
  23. R. Abbasi, et al., Astron. and Astrophys. 535, A109 (2011) (Erratum: Astron. Astrophys. 563, C1 (2014)).
  24. The Garching Core-Collapse Supernova Research. Available online: https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/ccsnarchive/ (accessed on 7 July 2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (474KB)
3.

Download (644KB)
4.

Download (126KB)

Copyright (c) 2023 В.Н. Кондратьев, С. Кэрубини

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».