There is considerable interest in the propagation dynamics of intense neutrino beams in a background dispersive medium such as dense plasmas, particularly in the search for a mechanism to explain the dynamics of type II supernovae. Neutrino interactions with matter are usually considered as single particle interactions. All the single particle mechanisms describing the dynamical properties of neutrinos in matter are analogous with the processes involving single electron interactions with a medium such as Compton scattering, Cerenkov radiation, etc. However, it is well known that beams of electrons moving through a plasma give rise to a new class of processes known as collective interactions, such as two stream instabilities, which result in either the absorption or generation of plasma waves. Employing the relativistic kinetic equations for neutrinos interacting with dense plasmas via the weak force, we explore collective plasma streaming instabilities driven by neutrino beams. We examine the anomalous transfer between neutrinos and dense plasma via excitation of electron plasma waves. The nonlinear coupling between an intense neutrino beam and a plasma reveals the presence of two regimes, a hydrodynamic regime and a kinetic regime. The latter is responsible for Landau damping or growth of electron plasma waves. In dense fusion stellar plasmas neutrino Landau damping can play a significant role as an additional stellar plasma cooling process. Another interesting result is an asymmetry in the momentum balance imported by the neutrinos to the core of the exploding star due to symmetry breaking by the collapsed star's magnetic fields. This results in a directed velocity of the resulting neutron star or pulsar, explaining the so called 'birth' velocity.
高密度プラズマなどの背景媒質中における強度の高いニュートリノビームの伝播ダイナミクスには、特にII型超新星のダイナミクスを説明する機構の探索において、かなりの関心が寄せられている。物質とのニュートリノ相互作用は、通常、単一粒子相互作用として考えられる。物質中のニュートリノの動的性質を記述するすべての単一粒子機構は、コンプトン散乱やチェレンコフ放射などの媒質との単一電子相互作用を含む過程と類似している。しかしながら、プラズマ中を移動する電子ビームが、二流不安定性などの集団的相互作用として知られる新しい種類の過程を生じさせることはよく知られている。弱い力を介して高密度プラズマと相互作用するニュートリノに対する相対論的運動論方程式を用いて、ニュートリノビームによって駆動される集団的プラズマ不安定性を探求する。電子プラズマ波の励起を介したニュートリノと高密度プラズマ間の異常輸送を考察する。強度の高いニュートリノビームとプラズマとの非線形結合は、流体力学的領域と運動論的領域の2つの領域の存在を明らかにする。後者の領域は、電子プラズマ波のランダウ減衰または成長の原因となる。高密度の恒星プラズマにおいて、ニュートリノのランダウ減衰は、追加の恒星プラズマ冷却過程として重要な役割を果たし得る。さらに、崩壊した恒星の磁場による対称性の破れに起因して、爆発する恒星の中心部にニュートリノによって運ばれる運動量に非対称性が生じる。この結果、形成される中性子星またはパルサーは方向性を持つ速度を獲得し、いわゆる「誕生速度」を説明することができる。