Massive stars can explode as supernovae at the end of their life cycle, releasing neutrinos whose total energy reaches $10^{53}$ erg. Moreover, neutrinos play key roles in supernovae, heating and reviving the shock wave as well as cooling the resulting protoneutron star. Therefore, neutrino detectors are waiting to observe the next galactic supernova and several theoretical simulations of supernova neutrinos are underway. While these simulation concentrate mainly on only the first one second after the supernova bounce, the only observation of a supernova with neutrinos, SN 1987A, revealed that neutrino emission lasts for more than 10 seconds. For this reason, long-time simulation and analysis tools are needed to compare theories with the next observation. Our study is to develop an integrated supernova analysis framework to prepare an analysis pipeline for treating galactic supernovae observations in the near future. This framework deals with the core-collapse, bounce and proto-neutron star cooling processes, as well as with neutrino detection on earth in a consistent manner. We have developed a new long-time supernova simulation in one dimension that explodes successfully and computes the neutrino emission for up to 20 seconds. Using this model we estimate the resulting neutrino signal in the Super-Kamiokande detector to be about 1,800 events for an explosion at 10 kpc and discuss its implications in this paper. We compare this result with the SN 1987A observation to test its reliability.

中文翻译：

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开发超新星中微子检测的端到端模拟框架

大质量恒星在生命周期结束时会以超新星的形式爆炸，释放出总能量达到 $10^{53}$ erg 的中微子。此外，中微子在超新星、加热和恢复冲击波以及冷却产生的质子星中起着关键作用。因此，中微子探测器正在等待观察下一颗银河系超新星，并且正在对超新星中微子进行一些理论模拟。虽然这些模拟主要集中在超新星反弹后的前一秒，但对具有中微子的超新星 SN 1987A 的唯一观察表明，中微子发射持续了 10 秒以上。出于这个原因，需要长时间的模拟和分析工具来将理论与下一次观察进行比较。我们的研究是开发一个集成的超新星分析框架，为在不久的将来处理银河系超新星观测准备分析管道。该框架以一致的方式处理核心坍缩、反弹和原中子星冷却过程，以及地球上的中微子探测。我们开发了一种新的一维长时间超新星模拟，它成功爆炸并计算了长达 20 秒的中微子发射。使用这个模型，我们估计超级神冈探测器中产生的中微子信号大约为 1,800 个事件，用于 10 kpc 的爆炸，并在本文中讨论其含义。我们将此结果与 SN 1987A 观察结果进行比较以测试其可靠性。该框架以一致的方式处理核心坍缩、反弹和原中子星冷却过程，以及地球上的中微子探测。我们开发了一种新的一维长时间超新星模拟，它成功爆炸并计算了长达 20 秒的中微子发射。使用这个模型，我们估计超级神冈探测器中产生的中微子信号大约为 1,800 个事件，用于 10 kpc 的爆炸，并在本文中讨论其含义。我们将此结果与 SN 1987A 观察结果进行比较以测试其可靠性。该框架以一致的方式处理核心坍缩、反弹和原中子星冷却过程，以及地球上的中微子探测。我们开发了一种新的一维长时间超新星模拟，它成功爆炸并计算了长达 20 秒的中微子发射。使用这个模型，我们估计超级神冈探测器中产生的中微子信号大约为 1,800 个事件，用于 10 kpc 的爆炸，并在本文中讨论其含义。我们将此结果与 SN 1987A 观察结果进行比较以测试其可靠性。我们开发了一种新的一维长时间超新星模拟，它成功爆炸并计算了长达 20 秒的中微子发射。使用这个模型，我们估计超级神冈探测器中产生的中微子信号大约为 1,800 个事件，用于 10 kpc 的爆炸，并在本文中讨论其含义。我们将此结果与 SN 1987A 观察结果进行比较以测试其可靠性。我们开发了一种新的一维长时间超新星模拟，它成功爆炸并计算了长达 20 秒的中微子发射。使用这个模型，我们估计超级神冈探测器中产生的中微子信号大约为 1,800 个事件，用于 10 kpc 的爆炸，并在本文中讨论其含义。我们将此结果与 SN 1987A 观察结果进行比较以测试其可靠性。