King's College London

Research portal

Supernova Model Discrimination with Hyper-Kamiokande

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Hyper-Kamiokande Collaboration, :, K. Abe, P. Adrich, H. Aihara, R. Akutsu, I. Alekseev, F. Ameli, I. Anghel, L. H. V. Anthony, M. Antonova, A. Araya, Y. Asaoka, Y. Ashida, V. Aushev, F. Ballester, I. Bandac, M. Barbi, G. Barr, M. Batkiewicz-Kwasniak & 433 more M. Bellato, V. Berardi, M. Bergevin, L. Bernard, E. Bernardini, L. Berns, S. Bhadra, J. Bian, A. Blanchet, F. d. M. Blaszczyk, A. Boiano, S. Bolognesi, L. Bonavera, N. Booth, S. Borjabad, T. Boschi, D. Bose, S . B. Boyd, C. Bozza, A. Bravar, D. Bravo-Berguño, C. Bronner, A. Bubak, A. Buchowicz, M. Buizza Avanzini, F. S. Cafagna, N. F. Calabria, J. M. Calvo-Mozota, S. Cao, M. G. Catanesi, S. Cebriàn, M. Chabera, C. Checchia, S. Choubey, M. Cicerchia, G. Collazuol, G. Cowan, S. Cuen-Rochin, M. Danilov, G. Daz Lopez, E. De la Fuente, P. de Perio, G. De Rosa, T. Dealtry, C. J. Densham, A. Dergacheva, N. Deshmukh, M. M. Devi, F. Di Lodovico, P. Di Meo, I. Di Palma, E. Drakopoulou, O. Drapier, J. Dumarchez, P. Dunne, M. Dziewiecki, L. Eklund, S. El Hedri, J. Ellis, S. Emery, A. Esmaili, R. Esteve, A. Evangelisti, S. Fedotov, P. Fernandez, E. Fernández-Martinez, P. Ferrario, B. Ferrazzi, T. Feusels, C. Finley, A. Fiorentini, G. Fiorillo, M. Fitton, K. Frankiewicz, M. Friend, Y. Fujii, Y. Fukuda, G. Galinski, J. Gao, C. Garde, A. Garfagnini, S. Garode, L. Gialanella, C. Giganti, J. J. Gomez-Cadenas, M. Gonin, J. González-Nuevo, A. Gorin, R. Gornea, V. Gousy-Leblanc, F. Gramegna, M. Grassi, G. Grella, M. Guigue, P. Gumplinger, D. R. Hadley, M. Harada, B. Hartfiel, M. Hartz, S. Hassani, N. C. Hastings, Y. Hayato, J. A. Hernando-Morata, V. Herrero, K. Hiraide, S. Hirota, A. Holin, S. Horiuchi, K. Hoshina, K. Hultqvist, F. Iacob, A. K. Ichikawa, W. Idrissi Ibnsalih, T. Iijima, M. Ikeda, M. Inomoto, K. Inoue, J. Insler, A. Ioannisian, T. Ishida, K. Ishidoshiro, H. Ishino, M. Ishitsuka, H. Ito, S. Ito, Y. Itow, K. Iwamoto, A. Izmaylov, N. Izumi, S. Izumiyama, M. Jakkapu, B. Jamieson, J. S. Jang, S. H. Jeon, P. Jonsson, K. K. Joo, T. Kajita, H. Kakuno, J. Kameda, Y. Kano, P. Kalaczynski, D. Karlen, J. Kasperek, Y. Kataoka, A. Kato, T. Katori, N. Kazarian, E. Kearns, M. Khabibullin, A. Khotjantsev, T. Kikawa, M. Kikec, T. Kinoshita, J. Kisiel, A. Klekotko, T. Kobayashi, L. Koch, M. Koga, L. Koerich, N. Kolev, A. Konaka, L. L. Kormos, Y. Koshio, A. Korzenev, Y. Kotsar, K. A. Kouzakov, K. L. Kowalik, L. Kravchuk, A. P. Kryukov, Y. Kudenko, T. Kumita, R. Kurjata, T. Kutter, M. Kuze, K. Kwak, M. La Commara, L. Labarga, J. Lagoda, M. Lamers James, M. Lamoureux, M. Laveder, L. Lavitola, M. Lawe, J. G. Learned, R. Leitner, V. Lezaun, I. T. Lim, T. Lindner, R. P. Litchfield, A. Longhin, P. Loverre, L. Ludovici, Y. Maekawa, L. Magaletti, K. Magar, Y. Makida, M. Malek, M. Malinský, T. Marchi, L. Maret, C. Mariani, A. Marinelli, K. Martens, Ll Marti, J. Marzec, T. Matsubara, R. Matsumoto, S. Matsuno, M. Matusiak, E. Mazzucato, M. McCarthy, N. McCauley, J. McElwee, C. McGrew, A. Mefodiev, A. Medhi, L. Mellet, H. Menjo, P. Mermod, C. Metelko, M. Mezzetto, J. Migenda, P. Migliozzi, P. Mijakowski, S. Miki, H. Minakata, A. Minamino, S. Mine, O. Mineev, A. Mitra, M. Miura, R. Moharana, C. M. Mollo, T. Mondal, M. Mongelli, F. Monrabal, D. H. Moon, C. S. Moon, F. J. Mora, S. Moriyama, Th A. Mueller, L. Munteanu, K. Murase, Y. Nagao, T. Nakadaira, K. Nakagiri, M. Nakahata, S. Nakai, Y. Nakajima, K. Nakamura, KI. Nakamura, H. Nakamura, Y. Nakano, T. Nakaya, S. Nakayama, K. Nakayoshi, L. Nascimento Machado, C. E. R. Naseby, B. Navarro-Garcia, M. Needham, T. Nicholls, K. Niewczas, Y. Nishimura, E. Noah, F. Nova, J. C. Nugent, H. Nunokawa, W. Obrebski, J. P. Ochoa-Ricoux, N. Ogawa, T. Ogitsu, K. Ohta, K. Okamoto, H. M. O'Keeffe, K. Okumura, Y. Onishchuk, F. Orozco-Luna, A. Oshlianskyi, N. Ospina, M. Ostrowski, E. O'Sullivan, T. Ovsiannikova, Y. Oyama, H. Ozaki, M. Y. Pac, P. Paganini, V. Palladino, V. Paolone, M. Pari, S. Parsa, J. Pasternak, C. Pastore, G. Pastuszak, M. Pavin, C. Peña-Garay, C. Pidcott, E. Pinzon Guerra, S. Playfer, B. W. Pointon, B. Popov, K. Porwit, M. Posiadala-Zezula, J. -M. Poutissou, J. Pozimski, G. Pronost, N. W. Prouse, P. Przewlocki, B. Quilain, E. Radicioni, B. Radics, P. J. Rajda, M. Rescigno, F. Retiere, G. Ricciardi, C. Riccio, B. Richards, E. Rondio, B. Roskovec, S. Roth, C. Rott, S. D. Rountree, A. Rubbia, A. C. Ruggeri, C. Ruggles, S. Russo, A. Rychter, D. Ryu, K. Sakashita, S. Samani, F. Sánchez, M. L. Sánchez, M. C. Sanchez, S. Sano, J. D. Santos, G. Santucci, P. Sarmah, I. Sashima, K. Sato, Y. Seiya, T. Sekiguchi, H. Sekiya, J. W. Seo, S. H. Seo, D. Sgalaberna, A. Shaikhiev, Z. Shan, A. Shaykina, I. Shimizu, M. Shinoki, M. Shiozawa, G. Sinnis, N. Skrobova, K. Skwarczynski, M. B. Smy, J. Sobczyk, H. W. Sobel, F. J. P. Soler, Y. Sonoda, R. Spina, B. Spisso, P. Spradlin, K. L. Stankevich, L. Stawarz, S. M. Stellacci, K. Stopa, A. I. Studenikin, S. L. Suárez Gómez, T. Suganuma, S. Suvorov, Y. Suwa, S. Y. Suzuki, Y. Suzuki, D. Svirida, R. Svoboda, M. Taani, M. Tada, A. Takeda, Y. Takemoto, A. Takenaka, A. Taketa, Y. Takeuchi, V. Takhistov, H. Tanaka, H. A. Tanaka, H. I. Tanaka, M. Tanaka, T. Tashiro, M. Thiesse, A. K. Tomatani-Sánchez, G. Tortone, K. M. Tsui, T. Tsukamoto, M. Tzanov, Y. Uchida, M. R. Vagins, S. Valder, V. Valentino, G. Vasseur, A. Vijayvargi, C. Vilela, W. G. S. Vinning, D. Vivolo, T. Vladisavljevic, R. B. Vogelaar, M. M. Vyalkov, T. Wachala, D. Wark, M. O. Wascko, R. A. Wendell, R. J. Wilkes, M. J. Wilking, S. Wronka, Z. Xie, T. Xin, Y. Yamaguchi, C. Yanagisawa, T. Yano, S. Yen, N. Yershov, D. N. Yeum, M. Yokoyama, M. Yonenaga, I. Yu, T. Zakrzewski, B. Zaldivar, J. Zalipska, K. Zaremba, G. Zarnecki, M. Ziembicki, K. Zietara, M. Zito, S. Zsoldos, J Wilson

Original languageEnglish
Article number15
JournalASTROPHYSICAL JOURNAL
Volume916
Issue number1
DOIs
Accepted/In press12 Apr 2021
Published20 Jul 2021

Bibliographical note

20 pages, 7 figures. Article based on thesis published as arXiv:2002.01649. Submitted to ApJ

Documents

  • 2101.05269v1

    2101.05269v1.pdf, 1.83 MB, application/pdf

    Uploaded date:17 May 2021

    Version:Submitted manuscript

King's Authors

Abstract

Core-collapse supernovae are among the most magnificent events in the observable universe. They produce many of the chemical elements necessary for life to exist and their remnants—neutron stars and black holes—are interesting astrophysical objects in their own right. However, despite millennia of observations and almost a century of astrophysical study, the explosion mechanism of core-collapse supernovae is not yet well understood. Hyper-Kamiokande is a next-generation neutrino detector that will be able to observe the neutrino flux from the next galactic core-collapse supernova in unprecedented detail. We focus on the first 500 ms of the neutrino burst, corresponding to the accretion phase, and use a newly-developed, high-precision supernova event generator to simulate Hyper-Kamiokande's response to five different supernova models. We show that Hyper-Kamiokande will be able to distinguish between these models with high accuracy for a supernova at a distance of up to 100 kpc. Once the next galactic supernova happens, this ability will be a powerful tool for guiding simulations toward a precise reproduction of the explosion mechanism observed in nature.

Download statistics

No data available

View graph of relations

© 2020 King's College London | Strand | London WC2R 2LS | England | United Kingdom | Tel +44 (0)20 7836 5454