Astronomy ReportsAstronomy ReportsАстрономический журнал0004-62993034-5170The Russian Academy of Sciences64750210.31857/S0004629923020056CJTMWJArticlesСТАТЬИUnknownNeutrino Spectra of Magneto-Rotational Supernovae and Observations Using Large-Volume TelescopesСпектры нейтрино магниторотационных сверхновых и наблюдения с помощью телескопов большого объемаKondratyevV. N.КондратьевВ. Н.vkondrat@theor.jinr.ruCherubiniS.КэрубиниС.vkondrat@theor.jinr.ruN.N. Bogolyubov Laboratory of Theoretical PhysicsЛаборатория Теоретической физики им. Н.Н. БоголюбоваDubna State UniversityГосударственный университет “Дубна”Department of Physics and Astronomy “Ettore Majorana”, University of CataniaФакультет физики и астрономии “Этторе Майорана”, Университет Катании01022023100216617228012025Copyright ©; 2023, В.Н. Кондратьев, С. КэрубиниCopyright ©; 2023, В.Н. Кондратьев, С. Кэрубини2023В.Н. Кондратьев, С. КэрубиниВ.Н. Кондратьев, С. Кэрубиниhttps://journals.eco-vector.com/0004-6299/article/view/647502

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.

Рассмотрена динамика нейтрино в горячем и плотном намагниченном веществе, соответствующем магниторотационному взрыву сверхновых. Показано, что эффективные столкновения нейтрино в намагниченном нуклонном газе, обусловленные гамов-теллеровским компонентом нейтрального тока, изменяются от экзо- к эндоэнергетическому рассеянию, когда энергия нейтрино становится выше температуры вещества примерно в четыре раза. Соответственно, сечение передачи энергии в кинетике нейтрино изменяется с положительных на отрицательные значения при этих условиях. Для реалистичных параметров сверхновых рассмотренные эффекты приводят к усилению жесткости спектров нейтрино. Обсуждаются возможности детектирования нейтрино сверхновых обсерваториями больших объемов: KM3NeT и Baikal-GVD.

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