[論文レビュー] Reply to Comment on "Pulsar velocities and neutrino oscillations"

Alexander Kusenko, Gino Segrè|arXiv (Cornell University)|Jul 22, 1997

Pulsars and Gravitational Waves Research参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、中性子星形成時のニュートリノ放出における運動量非対称性が、ニュートリノ振動によって引き起こされるパルサーのキック速度を説明する著者らの以前の提案に対する批判に応えるものである。定数電子化学ポテンシャルおよび定数電子割合の2つの近似を用いて、両者とも中性子星の磁場予測において同等の結果をもたらすことを示し、幾何的および放出モデルの簡略化による不確実性の範囲内で一致している。

ABSTRACT

We have recently proposed an explanation for the birth velocities of pulsars based on neutrino oscillations (hep-ph/9606428). One of the quantities, dN/dT, was evaluated in the approximation of constant chemical potential for the electrons. An alternative approximation based on the assumption Ye=const, used by Qian (astro-ph/9705055), yields a somewhat higher prediction for the magnetic field inside a neutron star. If the same input parameters are used, the two approximations are in reasonable agreement, given the uncertainty in the geometry of the magnetic field and the simplified picture of neutrino emission that comes with the notion of a neutrinosphere.

研究の動機と目的

• 元のモデルがパルサー速度とニュートリノ振動の関連づけについて提起された懸念に応えること。
• 電子割合（Ye）および化学ポテンシャルに対する異なる仮定が磁場予測に与える感度を評価すること。
• 異なる仮定にもかかわらず、定数化学ポテンシャルと定数Yeの2つの近似が一貫した結果をもたらすことを示すこと。
• 磁場幾何やニュートリノ放出モデルの簡略化に起因するモデルの不確実性を明確にすること。
• パルサー速度を説明するニュートリノ駆動キック機構の妥当性を再確認すること。

提案手法

• 定数電子化学ポテンシャル（以前に使用されたもの）と定数電子割合（Ye = const）の2つの近似を比較する。
• Ye = constの仮定に基づき、ニュートリノ放出レートおよび運動量非対称性を再評価する。
• 新しい近似のもとで中性子星内部の予測磁場を再計算する。
• 最終結果に及ぼす幾何的不確実性および簡略化されたニュートリノ球モデルの影響を評価する。
• 両モデルで同じ入力パラメータを使用することで、公平な比較を実現する。
• 両モデルがモデルの不確実性を考慮すれば、妥当な一貫性を持つ予測をもたらすと結論づける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 定数電子割合（Ye = const）の仮定は、定数化学ポテンシャルと比較して中性子星内部の磁場予測にどのように影響するか？
• RQ2 定数μeと定数Yeの2つの近似が、パルサーのキック速度予測においてどの程度一貫した結果をもたらすか？
• RQ3 磁場幾何や放出モデルの簡略化は、ニュートリノ振動駆動キック機構の信頼性にどのような影響を及ぼすか？
• RQ4 中性子星コア物理学の文脈において、Ye = constの近似は正当化できるか？
• RQ5 ニュートリノ放出および磁場構造の不確実性は、中性子星磁場予測にどのように影響するか？

主な発見

• Ye = constの近似は、定数化学ポテンシャルモデルと比較して、中性子星内部の磁場予測をわずかに高くする。
• 仮定が異なるにもかかわらず、同じ入力パラメータを使用した場合、両近似は合理的に一致した結果をもたらす。
• 磁場の幾何的およびニュートリノ球モデルの簡略化に起因する予想される不確実性の範囲内で、両者の一致が得られている。
• 著者らは、現在のモデルの不確実性を考慮すれば、2つの近似は一貫していると結論づける。
• 反論は、ニュートリノ振動機構がパルサーキック速度を説明するものとしての妥当性を再確認する。
• 本研究は、電子割合や化学ポテンシャルに関する代替仮定に対しても、元のモデルの頑健性（ロバストネス）を強調する。