Chirality-preserving neutrino oscillations in an external magnetic field
在物质中传播的中微子由于与背景中带电粒子的弱相互作用而获得一个有效的电磁顶点。在存在外部磁场的情况下，诱导顶点影响的混合中微子的味转换的方式，与由内禀磁矩相互作用驱动的振荡，保持手征。我们推导出这种情况下的演化方程，并讨论了在超新星等环境中的一些物理后果。对于较小的平方质量差，中微子和反中微子的共振发生在接近的区域内。在这种情况下，谐振条件变得与真空参数无关，并且对于两者近似相同。
1996-06-03 hep-ph
Thermal Background Corrections to the Neutrino Electromagnetic Vertex in Models with Charged Scalar Bosons
我们计算了一类模型中由于电子背景对中微子电磁顶点的修正，如具有R宇称显破缺的超对称模型，其中带电标量玻色子与轻子耦合，并且能够提供中微子磁（电）矩$μ_ν\sim 10^{-12}\:μ_B$的天体物理有趣值.我们发现，介质的贡献的手征翻转磁（电）偶极矩是不显着的，但是一个新的手征翻转，但螺旋守恒，长期出现。它表示介质中存在${\cal CP}$和${\cal CPT}$不对称性，并与纵向光子相关联，因此在真空中消失。我们估计的贡献，这个新的长期的等离子体衰变过程$γ_{pl}\rightarrow νν$在核心的简并恒星的速度，表明它可以与来自真空磁（偶极）时刻的贡献。我们还计算了由于介质对对角磁矩的手征保持贡献，在磁场存在下传播中微子的有效势的修正。这种贡献对于粒子和反粒子来说是相同的，因此对于马约拉纳中微子来说不需要消失。
1993-11-24 hep-ph
New physics for muon anomalous magnetic moment and its electroweak precision analysis
μ子反常磁矩（μ子g-2）的标准模型预测偏差约为3 σ。我们考虑了标准模型之外的新物理，它具有新的Yukawa与μ子的相互作用。我们计算了μ介子g-2的新贡献和对电弱观测量的修正，并给出了参数空间的一致区域。我们发现，在一个简单的模型中，μ子的手征翻转只发生在μ子g-2图的外μ子线上，有必要引入相对较大的新Yukawa耦合和电弱尺度的新粒子。另一方面，在一个单圈μ介子g-2图的内费米子线上可以发生手征翻转的模型中，我们可以在没有大的Yukawa耦合的情况下获得有利的g-2贡献，并且它们与精确的电弱观测值是一致的。最后讨论了μ介子g-2的新粒子对希格斯玻色子衰变h到2光子的影响以及在LHC实验中直接产生这些粒子的情况。
2012-09-10 hep-ph
Neutrino magnetic moment signatures in the supernova neutrino signal
如果中微子是具有磁矩的狄拉克费米子，则超新星中微子可能发生ν_L -> ν_R -> ν_L跃迁。这种转变的第一阶段是由于热的致密超新星核心内的中微子自旋翻转，而第二阶段是由于从超新星到地球探测器的途中银河系磁场中的中微子自旋进动。这可能导致60-200 MeV的中微子与“正常”超新星中微子信号同时被探测到，这将是狄拉克中微子磁矩μ的确凿证据。我们认为，在超新星爆炸（距地球约10 kpc）的情况下，如果μ \gtrsim为10^{-13} μ B，则可以在超级神冈中观测到这种高能事件;如果μ \gtrsim为0.5*10^{-13} μ B，则可以在Mt级探测器中观测到这种高能事件。然而，这样的观测本身可能不足以确定磁矩的值，因为星际磁场是未知的。我们指出，如果另外建立了中子化爆发中微子的赤字，就有可能从观测中提取磁矩的值。我们还简要地讨论了超新星核内ν_e -> \bar ν_{μ，τ}翻转引起的Majorana磁矩特征。
2008-04-09 hep-ph
Reexamination of a Bound on the Dirac Neutrino Magnetic Moment from the Supernova Neutrino Luminosity
重新研究了超新星核条件下的中微子螺旋度翻转过程。而不是在以前的分析中使用的SN核心的均匀球模型，在SN核心的物理参数的径向分布和时间演化的现实模型被认为是。本文从超新星核nu_R发射的光度极限出发，得到了狄拉克中微子磁矩的一个新的上界。
2009-07-16 hep-ph
Earth Matter Effects in Detection of Supernova Neutrinos
本文计算了大亚湾反应堆中微子实验中包括地球和超新星在内的物质效应对探测II型超新星中微子的影响。结果表明，地球物质效应的大小除了与超新星内部的翻转概率P_H和中微子的质量等级有关外，还与入射超新星中微子的方向有关，当中微子入射角约为93 \circ时，地球物质效应达到最大值.在反应通道\bar v_e + p --> e^+ + n中，地球物质的影响可高达约12%。对于其他探测过程，地球物质的影响是百分之几。
2006-05-11 hep-ph
Chiral magnetohydrodynamic turbulence in core-collapse supernovae
手征磁流体动力学（手征MHD）描述了手征不平衡的相对论带电物质的宏观演化。一个这样的天体物理系统是高密度轻子物质的核心坍缩超新星，轻子的手征不平衡的宇称破坏弱过程产生的。在建立了该系统的手征MHD方程后，我们对磁场和流场的实时演化进行了数值模拟，并研究了手征MHD湍流的性质。特别是，我们观察到的反向级联的磁能和流体的动能。我们的研究结果表明，迄今为止被忽略的手征效应可以扭转湍流级联方向从直接到反级联，这将影响磁流体动力学演化的超新星核心爆炸。
2018-10-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Upper bounds on SUSY contributions to b to s transitions from B_s - B_sbar mixing
我们研究的约束超对称的贡献b到s的过渡从最近允许的范围和测量的Bs-Bsbar混合获得的D 0和CDF合作在Tevatron。我们计算上界的相关非对角夸克质量项，并将它们与来自德尔塔F=1衰变的边界进行比较。我们发现，手性翻转质量插入的限制不受影响。相反，Bs-Bsbar混合的测量在限制手性守恒质量插入方面是有效的，并且在左手和右手插入具有相似大小的情况下具有显著的效果。最后，我们讨论了在超对称贡献的存在下Bs-Bsbar混合振幅的相位。
2006-05-19 hep-ph
Chiral transport of neutrinos in supernovae
核心坍缩超新星的传统中微子输运理论忽略了中微子的一个关键特性：左手性。中微子的手征性改变了宏观尺度下的流体力学行为，导致拓扑输运现象。我们认为这种输运现象在核心坍缩超新星的演化过程中起着重要的作用，特别是导致了从小尺度到大尺度的逆能量级联的趋势，这可能与超新星爆炸的起源有关。
2016-11-18 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Equilibration of the chiral asymmetry due to finite electron mass in electron-positron plasma
我们计算了超相对论正负电子等离子体中轴电荷的碰撞衰减率，也称为手征翻转率。我们发现，与现有的估计相反，手性翻转率已经出现在精细结构常数$α$的第一顺序，因此是数量级大于以前认为的。轴向电荷快速弛豫的主要途径是弱阻尼光子的共线发射和康普顿散射。后者有助于$\mathcal{O}(α)$的结果，因为在其横截面的红外发散，这是正则化的软尺度$\sim eT$由于热修正。我们的结果对于描述早期宇宙过程（如薄生或磁生）非常重要，这些过程对标准模型的左右手征费米子有不同的影响，我们将在附函中详细讨论。
2021-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exact Oscillation Probabilities of Neutrinos in Three generations derived from Relativistic Equation
利用狄拉克方程，我们从相对论的角度导出了三代以上狄拉克中微子和马约拉纳中微子的振荡几率。我们提出了各种振荡概率，包括错误的螺旋中微子，右手中微子和反中微子。我们总结了这些概率之间的关系。由于中微子的质量有限，因此每个手征性都有两个分量，分别对应于正螺旋度和负螺旋度。我们表明，即使中微子具有相同的手征的概率是不同的每个组件。由相对论方程导出的几率不仅取决于中微子的质量平方差，还取决于中微子的绝对质量。此外，新的CP相位出现在具有手征翻转的振荡几率中。这些新的CP相位相当于Majorana中微子的Majorana CP相位。我们研究了真空中振荡几率的CP依赖性。在$ν_α\leftrightarrow ν_β^c$振荡中，即使$α$和$β$的风味不同，也没有直接的CP破坏。换句话说，CP-共轭概率之间的差异为零。然而，在三代或更多代中，除了余弦项之外，新CP相位的正弦项出现在概率中。这与两个世代的结果不同。此外，零距离效应不出现在我们的配方。
2021-01-13 hep-ph
Neutrino Magnetic Moments Meet Precision $N_{\rm eff}$ Measurements
本文计算了热等离子体中中微子的手性翻转率，发现当前CMB和BBN的$N_{\rm eff}$测量已排除$2.7\times 10^{-12}\mu_B$以上的磁矩，该限制强于XENONnT和LUX-ZEPLIN实验结果且与恒星冷却界限相当。
2023-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Tensor and scalar interactions of neutrinos may lead to observable neutrino magnetic moments
最近，为了响应即将到来的中微子相互作用的精确测量，人们广泛研究了更广义的中微子四费米子相互作用，例如张量和标量相互作用（TSI）。在这封信中，我们表明，由于手征翻转的性质，在1圈水平TSIs通常产生更大的（$10^{7}\sim10^{10}$）中微子磁矩（$ν$）比矢量的情况下。在某些情况下，由TSIs产生的大的$ν$能谱可能达到或超过已知的界限，这意味着在当前和未来的中微子实验中探测TSIs和搜索$ν$能谱之间潜在的重要相互作用。
2019-04-04 hep-ph
Fermion mass hierarchies from vector-like families and possible explanations for the electron and muon anomalous magnetic moments
本文介绍了SM的一些成功之处及其局限性。这些局限性使得SM必须被扩展以解释SM不能处理的可观测量，如中微子质量，一些异常，DM，DE等。为了扩展SM，我们采取模型依赖的方法和SM的最小扩展。对于最小的扩展，我们利用矢量类的家庭，SM类标量（加上一个单线态flavon），和$U(1)^\prime$对称性。在我的第一个工作中，第一个BSM模型是同时解释电子和μ子的异常磁矩，同时保持$μ\rightarrow e γ$衰变和中微子三叉戟产生的约束。特别地，在我们的反常解析预测中出现了两种质量源，手征翻转和类矢量质量，并且寻找了$0$和$200 \operatorname{GeV}$之间的手征翻转质量，发现它们之间没有任何值可以同时满足反常。在我的第二个工作中，第二个BSM模型具有相同的动机，以解释这两种异常，但它更进一步，将SM的强层次结构考虑到第二个BSM模型中。在这个BSM模型中，SM表现为从$U(1)^\prime$对称性自发破缺的有效理论。首先在中微子区研究了这两个反常现象，发现中微子贡献太小，不能解释它们的实验边界，从而得出中微子不能同时解释这两个反常现象的结论。接下来，我们研究了标量的贡献，并表明标量的贡献可以同时解释这两个异常。我的第三个工作是在同一个第二BSM模型中研究不同的FCNC，以限制类矢量费米子的质量范围。
2022-01-19 hep-ph
Magnetars and the Chiral Plasma Instabilities
我们提出了一种可能的新机制，即手征等离子体不稳定性，它是由于电子手征不平衡引起的致密星强而稳定的磁场。在超新星核塌缩过程中，伴随着宇称破缺的弱过程，不可避免地会出现大的电子手征不平衡。我们估计，由于这种不稳定性的最大磁场的数量级为10^{18} G的核心。这种机制自然地从手征不对称性产生大的磁螺旋度，这确保了大磁场的稳定性。
2014-02-19 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Cerenkov radiation by neutrinos in a supernova core
具有磁偶极矩的中微子在速度大于光的相速度的介质中传播，通过切伦科夫过程发射光子。切伦科夫辐射是一个螺旋翻转过程，通过这个过程，超新星核心中的左手中微子可以变成一个无菌的右手中微子，并自由流出核心。假设这种无菌右手中微子的光度小于$10^{53}$尔格/秒，给出了中微子磁偶极矩$μ_ν< 0.2 \times 10^{-13} μ_B$的上限。这是两个数量级更严格的比以前建立的界限$μ_ν$从考虑超新星冷却率的右手中微子。
1996-04-18 astro-ph hep-ph
Dirac-Neutrino Magnetic Moment and the Dynamics of a Supernova Explosion
分析了超新星条件下中微子螺旋度$ν_L \to ν_R \to ν_L$的双重转换，第一阶段是由于中微子磁矩与超新星核心中的等离子体电子和质子的相互作用，第二阶段是由于中微子在超新星包层的磁场中的共振自旋翻转。结果表明，在中微子$10^{-13} μ_{\rm B} < μ_ν< 10^{-12} μ_{\rm B}$范围内的中微子磁矩和中微子球与激波停滞区之间的磁场为$\sim 10^{13}$ G的情况下，在典型的激波停滞时间内，大约$10^{51}$ erg的额外能量可以注入到该区域，这对于超新星爆炸是足够的。
2009-03-13 astro-ph.HE hep-ph
Chiral Radiation Transport Theory of Neutrinos
在核塌缩超新星辐射流体力学的背景下，我们构造了左手中微子的手征辐射输运方程。基于考虑费米子手征性引起的量子修正的手征动力学理论，我们导出了具有碰撞的手征转移方程的广义相对论形式。我们表明，这样的量子修正明确打破球对称和轴对称的系统。特别是在惯性系中，我们发现所谓的侧跳导致中微子与物质碰撞的量子修正。我们还导出了中微子吸收过程中的发射率和吸收率的这种修正的解析形式。这些修正导致物质的动力学螺旋度和交叉螺旋度的产生，这将改变物质随后的演化。这一理论框架可用于研究中微子手征性对核塌缩超新星演化的影响。
2020-05-27 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Right handed neutrino production in dense and hot plasmas
对于具有磁矩的Dirac中微子，我们计算了在含有初始分布的左手中微子的热稠密QED等离子体中右手中微子的产生率。$ν_L$去极化或产生右手中微子的最重要机制是$ν_L \to ν_R$手征翻转和等离子体衰变为$\barν_L + ν_R$。这些过程的速率计算在一个grammed光子传播一贯纳入领先的顺序的背景效应。将所得结果应用于超新星核坍缩和早期宇宙原初核合成的情形，得到了中微子磁矩的上限。
1999-10-12 hep-ph
Chiral magnetohydrodynamics with zero total chirality
本文模拟零总手征性条件下手征磁流体动力学中磁场与手征化学势的耦合演化，揭示CPI、涡旋转折和自旋翻转对逆级联及螺旋度守恒的作用。
2023-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Reexamination of a Bound on the Dirac Neutrino Magnetic Moment from the Supernova Neutrino Luminosity
研究了超新星核心条件下中微子螺旋度翻转过程，由于磁矩与等离子体电子和质子的相互作用，产生的左手中微子可以转化为相对于弱相互作用无菌的右手中微子.而不是在以前的分析中使用的SN核心的均匀球模型，被认为是现实的模型在超新星核心的物理参数的径向分布和时间演化。在右手中微子辐射对总冷却时间尺度的影响有限的条件下，我们得到了狄拉克中微子磁矩随时间平均的新上限.
2010-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Chiral transport of neutrinos in supernovae: Neutrino-induced fluid helicity and helical plasma instability
中微子的手征性改变了传统的动力学理论和流体力学，导致了场论中与量子反常相关的不寻常的手征输运。我们认为，这些修正有新的现象学后果的热和密集的中微子气体，特别是在核心坍缩超新星。我们发现中微子密度可以通过手征涡旋效应转化为流体的螺旋度。这种流体螺旋性通过与中微子的动量交换有效地充当电子的手性化学势，并诱导产生强螺旋磁场的"螺旋等离子体不稳定性"。这提供了一种新的机制，将核心坍缩释放的引力能转换为电磁能，并可能解释磁星的起源。本文还讨论了中微子手征输运理论的其它可能应用。
2016-03-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Unveiling Neutrino Nature with the Diffuse Supernova Background
Università del Salento（萨莱诺大学）；INFN-Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Lecce（意大利国家核物理研究所莱切分部）；Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所及尼尔斯·玻尔国际学院与DARK）
该研究提出利用弥散超新星中微子本底（DSNB），结合Hyper-Kamiokande与JUNO的20年联合观测，可在特定条件下揭示中微子是狄拉克型还是马约拉纳型的本质。
2026-08-18 astro-ph.HE hep-ph
Dirac neutrino magnetic moment and the shock wave revival in a supernova explosion
本文分析了中微子螺旋度的两步转换过程$ν_L \to ν_R \to ν_L$，在超新星条件下，第一阶段是由于中微子磁矩与超新星核中等离子体电子和质子的相互作用而实现的。第二阶段是由超新星包层磁场中的中微子共振自旋翻转引起的。给定中微子磁矩在区间$10^{-13} μ_{\rm B} < μ_ν< 10^{-12} μ_{\rm B}$内，且在中微子球与激波停滞区之间存在$\sim 10^{13}$ G尺度的磁场，本文证明了在激波停滞的典型时间内，一个$10^{51}$ erg量级的附加能量可以注入到这个区域。这一能量足以计算阻尼冲击波。
2008-08-18 astro-ph hep-ph
The Role of the Electron Mass in Damping Chiral Magnetic Instability in Supernova and Neutron Stars
我们发现，非零电子质量起着决定性的作用，在确定中子星的磁性，使其不可能产生的手征电荷密度需要触发一个强大的手征磁不稳定性在核心的超新星坍缩。这种不稳定性被认为是在中子星诞生时产生极大螺旋磁场的合理机制;该机制依赖于通过电子捕获反应产生大的非平衡手性电荷密度，该反应在核心坍缩和质子中子星的早期演化过程中选择性地耗尽左手电子。我们的计算表明，卢瑟福散射诱导的电子手性破坏率，尽管被抑制的电子质量相对于电子化学势的小，仍然是快的相比，弱相互作用电子捕获率。因此，由此产生的左右手电子密度之间的不对称性永远无法达到天体物理学相关的量级。
2014-09-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Collective Modes of Chiral Kinetic Theory in Magnetic Field
本文研究了手征动力学理论描述的系统在外磁场中的集体激发。我们认为高温弱耦合等离子体，以及高密度朗道费米液体的相互作用不受限制是弱的。我们发现手征磁波（CMW）出现在流体力学制度（在频率小于碰撞弛豫率）和CMW的速度是由热力学性质只。我们发现，在相反的手征的等离子体中，在频率小于手征翻转率，CMW激发变成一个矢量状的扩散模式。在相互作用的费米液体中，CMW在高频无碰撞区转变为朗道零声模。
2014-12-31 hep-ph hep-th nucl-th
Lower bound for the neutrino magnetic moment from kick velocities induced at the birth of neutron stars
我们发现，中微子手征翻转，可以发生在核心的中子星在出生时，是一个有效的过程，让中微子各向异性逃逸，从而提供了一个诱导的中子星踢速度。这个过程不受{ \it不通过定理}的约束，因为虽然在平衡状态下发生了从左手中微子到右手中微子的翻转，但由于右手中微子不与物质相互作用，因此失去了细致平衡，相反的过程不会发生。为了简单起见，我们把中子星的核心模拟成由奇异的夸克物质组成。我们发现当中微子的磁矩不小于$4.7 \times 10^{-15}μ_B$时，这个过程是有效的，其中$μ_B$是玻尔磁子.当这个下限与最严格的上限相结合时，使用SN 1987 A的光度分析数据，我们的结果为中微子磁矩由$4.7 \times 10^{-15} \leq μ_ν/μ_B \leq (0.1 - 0.4)\times 10^{-11}$给出的范围。所获得的反冲速度的出生条件是与观察到的一致，并跨越典型的磁场强度的半径的正确范围。
2021-06-23 astro-ph.HE hep-ph
Behavior of Neutrinos in Stochastic Magnetic Fields
如果大质量中微子具有磁矩，它们就可以在磁场中发生自旋翻转。中微子矩的有意义的测量所需的磁场可能非常高，并且可能出现在一些超新星或活动星系核等天文物体中：它们通常是混乱的。我们发展了中微子通过这些领域的一般理论。我们还开发了一个简单的模型，成为可解的高能量极限。两种螺旋度的出现概率相等，与初始分布无关。观测结果进行了讨论。
1997-03-21 astro-ph hep-ph
Constraining the onset density for the QCD phase transition with the neutrino signal from core-collapse supernovae
本文在核心坍缩超新星的天体物理模拟中研究高重子密度下的一阶强子-夸克物质相变，发现以电子反中微子为主的非标准第二次中微子爆发可揭示相变起始密度，并经验性地建立线性关系，为未来银河系超新星中微子观测约束QCD相变起始密度提供依据。
2024-03-27 astro-ph.HE hep-ph
Estimate for the neutrino magnetic moment from pulsar kick velocities induced at the birth of strange quark matter neutron stars
本文通过计算奇异夸克物质中子星诞生时核心内的中微子手征翻转率来估计电子中微子磁矩，该过程导致中微子各向异性逃逸并产生与观测一致的恒星反冲速度，得出比标准模型最小扩展更严格的中微子磁矩界限。
2024-07-24 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Dirac Neutrinos from SN 1987A
用Livermore超新星爆炸程序计算了一个大质量Dirac中微子对SN 1987A中微子辐射的影响。自旋翻转的相互作用导致大量的无菌右手中微子的发射，并且当狄拉克质量超过约3 $\,$ keV时，比观测到的中微子发射时间更快地冷却核心。如果忽略核心中的π介子发射过程，这个限制放宽到$7\,$ keV。这些限制相比，以前不太严格的限制伯罗斯等人。
1993-01-13 astro-ph hep-ph
The Anomalous Magnetic Moment of the Muon: Beyond the Standard Model via Chiral Enhancement
如果用$e^+e^-\to \text{hadrons}$数据进行强子真空极化，μ子的反常磁矩显示出与标准模型预言一致的$4.2σ$张力。在这些会议记录中，我们回顾了这种异常的可能解释，即新的重粒子。由于必要的效应是电弱标准模型贡献的量级，TeV尺度物理学的可行解释必须涉及增强因子;特别是，人们可以通过与希格斯偶极子的相当大的耦合而不是小μ子汤川耦合来获得偶极算符的手征翻转。这样的标准模型扩展也预言了希格斯玻色子和$Z$玻色子衰变为μ子的效应，细节取决于新粒子的$SU(2)_L\times U(1)_Y$表示。我们首先回顾手征增强新物理的一般情况，然后更详细地讨论细夸克模型的具体例子。
2022-07-05 hep-ex hep-ph nucl-th
New developments in relativistic magnetohydrodynamics
相对论性磁流体力学（RMHD）对各种物理系统中的低能长波现象提供了非常有用的描述，从重离子碰撞中的夸克-胶子等离子体到超新星、致密星和早期宇宙中的物质。本文综述了近年来RMHD理论研究的进展，包括从磁通量守恒的角度利用熵流分析建立RMHD公式，应用于量子电动力学的非平衡统计算符方法，以及相对论动力学理论。我们讨论了如何在动力学理论和微扰量子场论中计算RMHD中的输运系数。我们还探讨了集体模式和RMHD的不稳定性，特别强调在奇偶奇等离子体的手征性的作用。最后，我们对RMHD的发展前景进行了展望，包括与自旋流体力学的相互作用和磁通量守恒的新动力学框架。
2022-09-18 astro-ph.HE hep-ph hep-th
