Neutrino interaction with nucleons in the envelope of a collapsing star with a strong magnetic field

Abstract

The interaction of neutrinos with nucleons in the envelope of a remnant of collapse with a strong magnetic field during the passage of the main neutrino flux is investigated. General expressions are derived for the reaction rates and for the energy-momentum transferred to the medium through the neutrino scattering by nucleons and in the direct URCA processes. Parameters of the medium in a strong magnetic field are calculated under the condition of quasiequilibrium with neutrinos. Numerical estimates are given for the neutrino mean free paths and for the density of the force acting on the envelope along the magnetic field. It is shown that in a strong toroidal magnetic field, the envelope region partially transparent to neutrinos can acquire a large angular acceleration on the passage time scales of the main neutrino flux. PACS: 95.30. Cq, 13.15.+q, 97.60.Bw

Neutrino heating near hyper-accreting black holes

“…Neutrinos propagating in a strong magnetic field B can create electron–positron plasma through the process ν→νe + e − (Kuznetsov & Mikheev 1997; Gvozdev & Ognev 2001). A neutrino with four‐momentum p α and energy E deposits energy‐momentum into the e ± plasma with the following rate: where ψ is the angle between the magnetic field and the neutrino momentum, c v ≈ 0.96 and c a = 1/2.…”

“…It is desirable to know this dependence and identify the range of and a where annihilation can provide the observed energy of GRB explosions. (iii) In addition to annihilation, neutrinos can create e ± pairs off magnetic field (Kuznetsov & Mikheev 1997; Gvozdev & Ognev 2001). The contribution of this process to the energy deposition rate should be included.…”

Нейтринные Процессы Во Внешнем Магнитном Поле В Формализме Матрицы Плотности

“…Различные аспекты идеи о связи асимметрии вылета нейтрино с аномально большими скоростями пульсаров, высказанной в работе [3], интенсивно развивались в последующих исследованиях [4]- [9]. В работах [10], [11] исследовался механизм генерации тороидального поля в процессах нейтринного переизлучения оболочки при магниторотационном взрыве сверхновой. Показано, что этот механизм эффективен и может привести к одностороннему взрыву сверхновой.…”

“…где n ν -концентрация нейтрино. Нуль-компонента 4-вектора (10) определяет нейтринную светимость, а компонента вектора (10) вдоль направления магнитного поля -асимметрию в процессах переизлучения нейтрино [11]. Отметим также, что в низкоэнергетическом пределе (|q 2 | ≪ m 2 W , где q 2 -квадрат переданного в реакции 4-импульса, m W -масса W -бозона), который хорошо выполняется практически во всех астрофизических приложениях, указанные выше нейтринные процессы являются одновершинными, поскольку описываются в этом пределе эффективной локальной (V − A)-теорией.…”

Spin-down of neutron stars by neutrino emission

“…It is interesting to notice that the opposite effect, i.e. the acceleration of a neutron star rotation, has also been proposed [16] for the case of neutrinos interacting with strong toroidal magnetic fields inside stars.…”