Supernovae und Neutrino-Oszillationen€¦ · Supernovae Neutrino-Oszillationen Oszillationen der SN-nsErdmaterie-Effekt Ein Standard-Supernova-Szenario n-Produktion in einer Supernova

Supernovae und Neutrino-Oszillationen

Christoph Traunsteiner

Technische Universität MünchenGarching

Astroteilchenphysik-SeminarMünchen, 11.12.2007

Inhalt

1 SupernovaeEin Standard-Supernova-Szenarioν-Produktion in einer Supernova

2 Neutrino-Oszillationenν-Oszillationen im VakuumMaterie konstanter DichteMaterie veränderlicher Dichte (MSW-Effekt)

3 Oszillationen der SN-νsH-/L-Resonanzν-Fluss auf der Erde

4 Erdmaterie-Effekt

Christoph Traunsteiner, TU München Supernovae und Neutrino-Oszillationen

SupernovaeNeutrino-Oszillationen

Oszillationen der SN-νsErdmaterie-Effekt

Ein Standard-Supernova-Szenarioν-Produktion in einer Supernova

Inhalt

1 SupernovaeEin Standard-Supernova-Szenarioν-Produktion in einer Supernova

2 Neutrino-Oszillationen

3 Oszillationen der SN-νs

4 Erdmaterie-Effekt





Ein Standard-Supernova-Szenario

Core-Kollaps-Supernova

Masse des Vorläufersterns: M = 8M�freigesetzte Energie: E = 1053erg

Entfernung: r = 10kpc (Erde - Zentrum der Milchstraße)





























ν-Produktion in einer Supernova

Neutronisation

Elektroneneinfang hinter der Schockwelle:

e− + p→ n + νe

Dauer: ∼20ms

tragen ∼5% der Gravitations-Bindungsenergie des Cores mitsich






Neutronisation


e− + p→ n + νe

Dauer: ∼20ms







Neutronisation


e− + p→ n + νe

Dauer: ∼20ms







thermische ν-Produktion

e+ + n→ p + ν̄e

e− + p→ n + νe

e+e− → νν̄ Elektronenpaarvernichtung

NN′ → NN′νν̄ Nukleon-Nukleon-Bremsstrahlung

νν̄→ νν̄ νν̄-Vernichtung

Dauer: ∼20s

tragen ∼90% der Gravitationsenergie







e+ + n→ p + ν̄e

e− + p→ n + νe




Dauer: ∼20s








e+ + n→ p + ν̄e

e− + p→ n + νe




Dauer: ∼20s







Aufgrund der hohen Core-Dichte sinkt die mittlere freieWeglänge der νs unter Core-Durchmesser

⇒ Core wird opak

Trennschicht opak-transparent: ν-Sphäre

unterschiedlicher Wirkungsquerschnitt der ν-Arten fürWechselwirkung mit Materie

⇒ verschiedene Radien der Sphären für νe, ν̄e und (ν)x, (x = µ, τ)

Größerer Radius→ niedrigere Temperatur→ geringere mittlereEnergie („Schwarzkörper-ν-Strahlung“)

⇒ E(ν)x> Eν̄e > Eνe







⇒ Core wird opak












⇒ Core wird opak












⇒ Core wird opak












⇒ Core wird opak












⇒ Core wird opak












⇒ Core wird opak










Neutrino-Spektren




ν-Oszillationen im VakuumMaterie konstanter DichteMaterie veränderlicher Dichte (MSW-Effekt)

Inhalt

1 Supernovae

2 Neutrino-Oszillationenν-Oszillationen im VakuumMaterie konstanter DichteMaterie veränderlicher Dichte (MSW-Effekt)


4 Erdmaterie-Effekt





ν-Oszillationen im Vakuum

Flavour-Eigenzustände=schwache EZ: | να〉, α = e, µ, τ

Massen-EZ=EZ des freien Hamilton-Operators: | νi〉, i = 1, 2, 3

| να〉 = ∑i

Uαi | νi〉, | νi〉 = ∑α

U∗αi | να〉

U: Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata-Matrix, unitär

U =(

1 0 00 c23 s230 −s23 c23

)(c13 0 eiδs130 1 0

−e−iδs13 0 c13

)(c12 s12 0−s12 c12 0

0 0 1

)=( Ue1 Ue2 Ue3

Uµ1 Uµ2 Uµ3Uτ1 Uτ2 Uτ3

)mit cij = cos θij, sij = sin θij und δ CP-verletzende Phase








| να〉 = ∑i

Uαi | νi〉, | νi〉 = ∑α

U∗αi | να〉


U =(

1 0 00 c23 s230 −s23 c23

)(c13 0 eiδs130 1 0

−e−iδs13 0 c13

)(c12 s12 0−s12 c12 0

0 0 1

)=( Ue1 Ue2 Ue3










| να〉 = ∑i

Uαi | νi〉, | νi〉 = ∑α

U∗αi | να〉


U =(

1 0 00 c23 s230 −s23 c23

)(c13 0 eiδs130 1 0

−e−iδs13 0 c13

)(c12 s12 0−s12 c12 0

0 0 1

)=( Ue1 Ue2 Ue3










| να〉 = ∑i

Uαi | νi〉, | νi〉 = ∑α

U∗αi | να〉


U =(

1 0 00 c23 s230 −s23 c23

)(c13 0 eiδs130 1 0

−e−iδs13 0 c13

)(c12 s12 0−s12 c12 0

0 0 1

)=( Ue1 Ue2 Ue3







2-Neutrino-Oszillationen

Für SN-Neutrinos nur 2-ν-Fall wichtig:

U =

cos θ sin θ

− sin θ cos θ

Energie Ei =

√p2 + m2

i ≈ p + m2i

2p ≈ E + m2i

2E

Klein-Gordon-Gleichung:

i∇

ν1

ν2

= −(

E− M2

2E

)ν1

ν2

, M =

m1 0

0 m2

Vernachlässige Terme proportional zur Einheitsmatrix







U =

cos θ sin θ

− sin θ cos θ

Energie Ei =

√p2 + m2

i ≈ p + m2i

2p ≈ E + m2i

2E


i∇

ν1

ν2

= −(

E− M2

2E

)ν1

ν2

, M =

m1 0

0 m2








U =

cos θ sin θ

− sin θ cos θ

Energie Ei =

√p2 + m2

i ≈ p + m2i

2p ≈ E + m2i

2E


i∇

ν1

ν2

= −(

E− M2

2E

)ν1

ν2

, M =

m1 0

0 m2








U =

cos θ sin θ

− sin θ cos θ

Energie Ei =

√p2 + m2

i ≈ p + m2i

2p ≈ E + m2i

2E


i∇

ν1

ν2

= −(

E− M2

2E

)ν1

ν2

, M =

m1 0

0 m2








U =

cos θ sin θ

− sin θ cos θ

Energie Ei =

√p2 + m2

i ≈ p + m2i

2p ≈ E + m2i

2E


i∇

ν1

ν2

= −(

E− M2

2E

)ν1

ν2

, M =

m1 0

0 m2







i∇

ν1

ν2

= M2

2E

ν1

ν2

i∇U†

νe

νµ

= M2U†

2E

νe

νµ

i∇

νe

νµ

=UM2U†

2E

νe

νµ

=∆m2

4E

− cos 2θ sin 2θ

sin 2θ cos 2θ

νe

νµ






i∇

ν1

ν2

= M2

2E

ν1

ν2

i∇U†

νe

νµ

= M2U†

2E

νe

νµ

i∇

νe

νµ

=UM2U†

2E

νe

νµ

=∆m2

4E

− cos 2θ sin 2θ

sin 2θ cos 2θ

νe

νµ






i∇

ν1

ν2

= M2

2E

ν1

ν2

i∇U†

νe

νµ

= M2U†

2E

νe

νµ

i∇

νe

νµ

=UM2U†

2E

νe

νµ

=∆m2

4E

− cos 2θ sin 2θ

sin 2θ cos 2θ

νe

νµ






Derzeit beste Werte

∆m212 = (8, 0± 0, 3) · 10−5eV2

1, 9 · 10−3eV2 < | ∆m232 |2 < 3, 0 · 10−3eV2

sin2 2θ12 = 0, 86+0,03−0,04

sin2 2θ23 > 0, 92

sin2 2θ13 < 0, 19

Für θ13 ist nur eine obere Grenze bekannt.Nur Betrag von ∆m2

32 bekannt⇒ 2 mögliche Hierarchien:normal (m1 < m2 < m3) oderinvertiert (m3 < m1 < m2).






Derzeit beste Werte

∆m212 = (8, 0± 0, 3) · 10−5eV2

1, 9 · 10−3eV2 < | ∆m232 |2 < 3, 0 · 10−3eV2

sin2 2θ12 = 0, 86+0,03−0,04

sin2 2θ23 > 0, 92

sin2 2θ13 < 0, 19








Derzeit beste Werte

∆m212 = (8, 0± 0, 3) · 10−5eV2

1, 9 · 10−3eV2 < | ∆m232 |2 < 3, 0 · 10−3eV2

sin2 2θ12 = 0, 86+0,03−0,04

sin2 2θ23 > 0, 92

sin2 2θ13 < 0, 19








Derzeit beste Werte

∆m212 = (8, 0± 0, 3) · 10−5eV2

1, 9 · 10−3eV2 < | ∆m232 |2 < 3, 0 · 10−3eV2

sin2 2θ12 = 0, 86+0,03−0,04

sin2 2θ23 > 0, 92

sin2 2θ13 < 0, 19








Derzeit beste Werte

∆m212 = (8, 0± 0, 3) · 10−5eV2

1, 9 · 10−3eV2 < | ∆m232 |2 < 3, 0 · 10−3eV2

sin2 2θ12 = 0, 86+0,03−0,04

sin2 2θ23 > 0, 92

sin2 2θ13 < 0, 19







Materie konstanter Dichte

zusätzliches Potential in der Klein-Gordon-Gleichung (KG):

i∇ | να〉 = (A +UM2U†

2E) | να〉

A = GFnB√2

(3Ye−1 0 0

0 Ye−1 00 0 Ye−1

)berücksichtigt die unterschiedliche

Wechselwirkung von νe, ν̄e und (ν)x (x = µ, τ) mit Materie

A ist negativ für Antineutrinos

KG kann umgeschrieben werden zu

i∇

νe

νµ

=∆m2

m4E

− cos 2θm sin 2θm

sin 2θm cos 2θm

νe

νµ







i∇ | να〉 = (A +UM2U†

2E) | να〉

A = GFnB√2

(3Ye−1 0 0

0 Ye−1 00 0 Ye−1





i∇

νe

νµ

=∆m2

m4E


sin 2θm cos 2θm

νe

νµ







i∇ | να〉 = (A +UM2U†

2E) | να〉

A = GFnB√2

(3Ye−1 0 0

0 Ye−1 00 0 Ye−1





i∇

νe

νµ

=∆m2

m4E


sin 2θm cos 2θm

νe

νµ







i∇ | να〉 = (A +UM2U†

2E) | να〉

A = GFnB√2

(3Ye−1 0 0

0 Ye−1 00 0 Ye−1





i∇

νe

νµ

=∆m2

m4E


sin 2θm cos 2θm

νe

νµ






gleiche Formel wie im Vakuum-Fall mit θ → θm und∆m2 → ∆m2

m, wobei

sin 2θm = sin 2θ√(ξ−cos 2θ)2+sin2 2θ

∆m2m = ∆m2

√(ξ − cos 2θ)2 + sin2 2θ

ξ = 2√

2GFnBE∆m2 = 1, 53 · 10−2

(Yeρ

1gcm−3

) (E

1MeV

) (10−5eV2

∆m2

)Für ξ = cos 2θ⇒ sin 2θm = 1, cos 2θm = 0⇔Maximale Mischung (Resonanz), tritt auf bei

Resonanzdichte

ρRes = 1, 3 · 102 gcm3 cos 2θ

(0, 5Ye

)(1MeV

E

)(∆m2

10−5eV2

)







m, wobei


∆m2m = ∆m2

√(ξ − cos 2θ)2 + sin2 2θ

ξ = 2√

2GFnBE∆m2 = 1, 53 · 10−2

(Yeρ

1gcm−3

) (E

1MeV

) (10−5eV2

∆m2


Resonanzdichte

ρRes = 1, 3 · 102 gcm3 cos 2θ

(0, 5Ye

)(1MeV

E

)(∆m2

10−5eV2

)







m, wobei


∆m2m = ∆m2

√(ξ − cos 2θ)2 + sin2 2θ

ξ = 2√

2GFnBE∆m2 = 1, 53 · 10−2

(Yeρ

1gcm−3

) (E

1MeV

) (10−5eV2

∆m2


Resonanzdichte

ρRes = 1, 3 · 102 gcm3 cos 2θ

(0, 5Ye

)(1MeV

E

)(∆m2

10−5eV2

)







m, wobei


∆m2m = ∆m2

√(ξ − cos 2θ)2 + sin2 2θ

ξ = 2√

2GFnBE∆m2 = 1, 53 · 10−2

(Yeρ

1gcm−3

) (E

1MeV

) (10−5eV2

∆m2


Resonanzdichte

ρRes = 1, 3 · 102 gcm3 cos 2θ

(0, 5Ye

)(1MeV

E

)(∆m2

10−5eV2

)





Materie veränderlicher Dichte (MSW-Effekt)

Ausgangspunkt: i∇

νe

νµ

= UM2U†

2E

νe

νµ

mit U =

(cos θm sin θm− sin θm cos θm

)Basiswechsel und Multiplikation von links mit U, wobei ∇ undU† nicht vertauschen:

i∇

ν1

ν2

+ iU(∇U†)

ν1

ν2

=M2

2E

ν1

ν2

nicht diagonalisierbar, d.h. Masseneigenzustände mischen!






Ausgangspunkt: i∇

νe

νµ

= UM2U†

2E

νe

νµ

mit U =



i∇

ν1

ν2

+ iU(∇U†)

ν1

ν2

=M2

2E

ν1

ν2







Ausgangspunkt: i∇

νe

νµ

= UM2U†

2E

νe

νµ

mit U =



i∇

ν1

ν2

+ iU(∇U†)

ν1

ν2

=M2

2E

ν1

ν2







z.B. Ausbreitung in z-Richtung

i∂

∂z

ν1,m

ν2,m

=

∆m2m

2ω −i ∂θm∂z

i ∂θm∂z

∆m2m

2ω

ν1,m

ν2,m

2 Extremfälle:

1 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω

⇒Matrix näherungsweise diagonal, keine Mischung derMasseneigenzustände: adiabatische Resonanz

2 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω

⇒maximale Mischung der Masseneigenzustände:nicht-adiabatische Resonanz







i∂

∂z

ν1,m

ν2,m

=

∆m2m

2ω −i ∂θm∂z

i ∂θm∂z

∆m2m

2ω

ν1,m

ν2,m

2 Extremfälle:

1 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω


2 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω








i∂

∂z

ν1,m

ν2,m

=

∆m2m

2ω −i ∂θm∂z

i ∂θm∂z

∆m2m

2ω

ν1,m

ν2,m

2 Extremfälle:

1 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω


2 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω








i∂

∂z

ν1,m

ν2,m

=

∆m2m

2ω −i ∂θm∂z

i ∂θm∂z

∆m2m

2ω

ν1,m

ν2,m

2 Extremfälle:

1 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω


2 | ∂θm∂z |�

∆m2m

2ω








Resonanzen

Transformation νi ↔ νανe

νµ

=

cos θm sin θm

− sin θm cos θm

ν1,m

ν2,m






Resonanzen

Transformation νi ↔ νανe

νµ

=

cos θm sin θm

− sin θm cos θm

ν1,m

ν2,m



H-/L-Resonanzν-Fluss auf der Erde

Inhalt

1 Supernovae


3 Oszillationen der SN-νsH-/L-Resonanzν-Fluss auf der Erde

4 Erdmaterie-Effekt





H-/L-Resonanz

Großer Massenunterschied ∆m223 � ∆m2

12 und kleinerMischungswinkel θ13⇒ 3-Neutrino-Oszillationen können vereinfacht durch zwei2-Neutrino-Oszillationen beschrieben werdenDiese treten aufgrund ρRes ∝ ∆m2 bei verschiedenen Dichten auf:

1 ∆m212 ≈ 8 · 10−5eV2 mit θ12 bei ρL ≈ (20− 200)gcm−3

L(Low)-Resonanz, tritt auf im Neutrino-Sektor2 | ∆m2

13 |≈ 2 · 10−3eV2 mit θ13 bei ρH ≈ (1− 10) · 103gcm−3

H(High)-Resonanz, tritt bei normaler Hierarchie im Neutrino- undbei invertierter Hierarchie im Antineutrino-Sektor auf





H-/L-Resonanz





13 |≈ 2 · 10−3eV2 mit θ13 bei ρH ≈ (1− 10) · 103gcm−3






H-/L-Resonanz





13 |≈ 2 · 10−3eV2 mit θ13 bei ρH ≈ (1− 10) · 103gcm−3






H-/L-Resonanz





13 |≈ 2 · 10−3eV2 mit θ13 bei ρH ≈ (1− 10) · 103gcm−3






Grund für Hierarchie-Abhängigkeit der H-Resonanz

Resonanzbedingung

ξ − cos 2θ = 0, wobei ξ ' A∆m2

Für ∆m213 > 0 (normale Hierarchie) im Neutrino-Sektor erfüllbar

(A > 0)

Falls ∆m213 < 0 (invertierte Hierarchie), muss A < 0 sein

→ tritt nur im Antineutrino-Sektor auf

Bemerkung

Bereiche beider Resonanzdichten weit weg vom SN-Core⇒ SN-Dynamik also von Neutrino-Oszillationen nicht beeinflußtund umgekehrt






Resonanzbedingung



(A > 0)



Bemerkung







Resonanzbedingung



(A > 0)



Bemerkung







Resonanzbedingung



(A > 0)



Bemerkung






Resonanzen


Normale Hierarchie




Resonanzen


Invertierte Hierarchie




Adiabatizität

Adiabatizitätsparameter

γ ≡ ∆m2

E∣∣∣ ∂ ln(ne)

∂z

∣∣∣Res

sin 2θ tan 2θ

L-Resonanz: sin2 θ12 = 0, 86⇒ adiabatisch bei typischen SN-ν-Energien

H-Resonanz: Nur obere Grenze für sin2 θ13 bekannt⇒ adiabatischer und nicht-adiabatischer Übergang möglich





Adiabatizität


γ ≡ ∆m2

E∣∣∣ ∂ ln(ne)

∂z

∣∣∣Res

sin 2θ tan 2θ







Adiabatizität


γ ≡ ∆m2

E∣∣∣ ∂ ln(ne)

∂z

∣∣∣Res

sin 2θ tan 2θ







Berechnung des ν-Flusses auf der Erde

Normale Hierarchie, Neutrino-Sektor

νi-Fluss Fi auf der Erde in Abhängigkeit von den ursprünglichenFlüssen F0

α

Fi = aiF0e + (1− ai)F0

x

mit a1 = PLPH, a2 = (1− PL)PH, a3 = 1− PHPL/H: Wahrscheinlichkeit für Wechsel des Masseneigenzustandesbei L-/H-Resonanz (Adiabatizität)

z.B. F1 = PLPHF0e + (1− PL)F0

x,1 + (1− PH)PLF0x,2 =

PLPHF0e + (1− PLPH)F0

x


H-/L-Resonanz







α


x



x,1 + (1− PH)PLF0x,2 =


x


H-/L-Resonanz







α


x



x,1 + (1− PH)PLF0x,2 =


x


H-/L-Resonanz





Elektronneutrinofluss:

Fe = ∑i| Uei |2 Fi = PeeF0

e + (1− Pee)F0x

mit Pee =| Ue1 |2 PLPH+ | Ue2 |2 (1− PL)PH+ | Ue3 |2 (1− PH)

restlicher Neutrinofluss:

Fµ + Fτ = 2Fx = (1− Pee)F0e + (1 + Pee)F0

x

Invertierte Hierarchie: gleiche Formeln, nur PH = 0








e + (1− Pee)F0x




x









e + (1− Pee)F0x




x







Invertierte Hierarchie, Antineutrino-Sektor

Antielektronneutrinofluss

Fν̄e = PeeF0ν̄e + (1− Pee)F0

ν̄x

restlicher Antineutrinofluss

Fν̄µ + Fν̄τ = 2Fν̄x = (1− Pee)F0ν̄e + (1 + Pee)F0

ν̄x

mit Pee =| Ue1 |2 PH+ | Ue3 |2 (1− PH)






Invertierte Hierarchie, Antineutrino-Sektor

Antielektronneutrinofluss

Fν̄e = PeeF0ν̄e + (1− Pee)F0

ν̄x

restlicher Antineutrinofluss

Fν̄µ + Fν̄τ = 2Fν̄x = (1− Pee)F0ν̄e + (1 + Pee)F0

ν̄x

mit Pee =| Ue1 |2 PH+ | Ue3 |2 (1− PH)





ν-Fluss auf der Erde


Überlebenswahrscheinlichkeiten von νe und ν̄e in Abhängigkeit von θ13

H-/L-Resonanz




ν-Fluss auf der Erde


Überlebenswahrscheinlichkeiten von νe und ν̄e in Abhängigkeit von θ13

H-/L-Resonanz



Inhalt

1 Supernovae



4 Erdmaterie-Effekt




Was ist der Erdeffekt?

Zusätzliche Oszillationen der νs beim Durchgang durch dieErdmaterie, dadurch abhängig vom zurückgelegten Weg durchdie Erde

Differenz des ν-Flusses beim Erreichen der Erde Fe und beimDetektor nach Durchqueren der Erde FD

e :

FDe − Fe ≈ (1− 2PL)PH(P2e− | U2e |2)(F0

e − F0x)

= (1− 2PL)PHξ sin2 2θ13

(ξ − cos 2θ13)2 + sin2 2θ13sin2(

πzlosc,m

)(F0e − F0

x)

mit losc,m = 3,1·102km√(ξ−cos 2θ13)2+sin2 2θ12

(E

10MeV

)(8·10−5eV2

∆m212

)aufgrund des kleinen θ13 werden nur i = 1, 2 betrachtet




Was ist der Erdeffekt?

Zusätzliche Oszillationen der νs beim Durchgang durch dieErdmaterie, dadurch abhängig vom zurückgelegten Weg durchdie Erde

Differenz des ν-Flusses beim Erreichen der Erde Fe und beimDetektor nach Durchqueren der Erde FD

e :

FDe − Fe ≈ (1− 2PL)PH(P2e− | U2e |2)(F0

e − F0x)

= (1− 2PL)PHξ sin2 2θ13

(ξ − cos 2θ13)2 + sin2 2θ13sin2(

πzlosc,m

)(F0e − F0

x)

mit losc,m = 3,1·102km√(ξ−cos 2θ13)2+sin2 2θ12

(E

10MeV

)(8·10−5eV2

∆m212

)aufgrund des kleinen θ13 werden nur i = 1, 2 betrachtet




Voraussetzungen für den Erdeffekt

ursprüngliche Flüsse F0e/x müssen verschieden sein

→ erfüllt in allen gängigen SN-Modellen

PH 6= 0, also Flüsse auf der Erde, F1 und F2, müssenunterschiedlich sein

⇒ Auftreten des Erdeffekts beikleines θ13 (PH = 1) großes θ13 (PH = 0)

(nicht-adiabatisch) (adiabatisch)

normale Hier. νe, ν̄e ν̄e

invertierte Hier. νe, ν̄e νe


H-/L-Resonanz












H-/L-Resonanz












H-/L-Resonanz






PH 6= 0, also Flüsse auf der Erde, F1 und F2, müssenunterschiedlich sein⇒ Auftreten des Erdeffekts bei

kleines θ13 (PH = 1) großes θ13 (PH = 0)





H-/L-Resonanz



Auswirkungen des Erdeffekts

mehrere Detektoren: unterschiedliche Flüsse direkt messbar

ein Detektor: Term sin2(

πzlosc,m

)führt zu „Wiggles “

in LENA: ν̄e-Nachweis mit hoher Statistik

Beobachtung des Erdeffekts⇒Messung von θ12 mit großerGenauigkeit

Nichtbeobachtung⇒ θ13 ist groß und die Hierarchie invertiert

Bemerkung

Falls θ13 sehr klein ist (sin2 2θ13 . 10−6), stellt der Erdeffektmöglicherweise die einzige Möglichkeit dar, Informationen überdiesen Mischungswinkel zu erhalten.








πzlosc,m





Bemerkung









πzlosc,m





Bemerkung









πzlosc,m





Bemerkung









πzlosc,m





Bemerkung









πzlosc,m





Bemerkung









πzlosc,m





Bemerkung






Zusammenfassung

1 Core-Kollaps-Supernovae:Unterschiedliche WW von νe, ν̄e und (ν)

x mit Materie→Neutrinosphärenthermisches Spektrum⇒ E(ν

)x> Eν̄e > Eνe

2 ν-Oszillationen: MSW-Effekt hauptsächlich verantwortlich fürOszillationen in Materie veränderlicher Dichte

3 ν-Oszillationen in SNe: MSW-Effekt führt zu H-/L-Resonanzν-Flüsse können stark verändert werdenabhängig von 2 Parametern:

θ13 (→Adiabatizität)Hierarchie

4 Erdeffekt:ν1 ↔ ν2-Oszillationen in Materie konstanter Dichte führen zu„Wiggles“(Nicht-)Beobachtung erlaubt Rückschlüsse auf θ13 und θ12




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Literatur

Jürgen Winter: Phenomenology of Supernova Neutrinos, Spatial Event Reconstruction, andScintillation Light Yield Measurements for the Liquid-Scintillator Detector LENA,Diplomarbeit, Technische Universität München, 2007

Schmitz, Norbert: Neutrinophysik, Teubner Studienbücher, Stuttgart, 1997

K. Kotake et al.: arXiv:astro-ph/0509456v2 (2005)


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Supernovae und Neutrino-Oszillationen€¦ · Supernovae Neutrino-Oszillationen Oszillationen der SN-nsErdmaterie-Effekt Ein Standard-Supernova-Szenario n-Produktion in einer Supernova