What are sterile neutrinos good for?
从表面上看,目前的实验数据表明存在一种新的粒子,即无菌中微子,它在标准模型规范群下必须是单线态。虽然它们无法通过传统手段检测到,但这些粒子对粒子天体物理学和宇宙学有着有趣的可观察结果。在这里,我们研究这些影响,并讨论,特别是,不育中微子暗物质和物质增强的活性-不育中微子转换和超新星中重元素的合成之间的关系。
2000-03-05 astro-ph hep-ph
Deviations in Tribimaximal Mixing From Sterile Neutrino Sector
我们探讨了通过在活动中微子中加入一个轻的无菌中微子,由三重最大中微子混合产生中微子混合矩阵的非零$U_{e3}$元的可能性。少量活性-无菌混合可提供与三重最大混合的必要偏差,以产生非零$θ_{13}$和不同于最大值的大气混合$θ_{23}$。在不存在CP破坏的假设下,我们利用现有的中微子振荡数据研究了无菌中微子的唯象影响。在中微子混合矩阵中,三重极大混合的第二列保持完整,这样三重极大模式就被打破了。
2016-10-06 hep-ph
keV Sterile Neutrino Dark Matter from Singlet Scalar Decays: The Most General Case
我们研究了宇宙早期由单重标量衰变产生的无菌中微子暗物质。所有以前的研究都应用了简化的假设和/或只在数密度的水平上研究了这个过程,这使得它不可能给出关于宇宙结构形成的陈述。为了克服这些问题,我们放弃了所有的简化假设(除了我们之前展示的一个完美的假设),并在非热动量分布函数的水平上计算了暗物质产生的整个过程。因此,我们能够研究由此产生的设置的所有方面,并以可靠的方式应用所有相关的界限。我们有一个特别的重点是如何将从结构形成的线性功率谱的水平上的界限,因为简单的估计使用自由流的地平线显然是失败的高度非热分布。我们的工作包括迄今为止对标量衰变产生的无菌中微子暗物质的最详细和最全面的研究。
2016-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Neutrinos in a Sterile Throat
我们考虑具有多个喉道的弯曲额外维度的场论模型,其中作为标准模型规范群的单线态的费米子在与标准模型场分开的喉道中传播,我们称之为无菌喉道。单线态与标准模型场通过连接两个喉部的UV膜上的相互作用混合。这导致了三个轻的,最活跃的,马约拉纳中微子通过一个更高维度的跷跷板机制,以及卡鲁扎-克莱因塔的大多数无菌中微子,其规模由无菌喉中的翘曲因子决定,如果喉很深,可能会很低。我们认为,这种模型可以解释所有的中微子数据,调和LSND结果与天体物理学的约束。
2009-12-16 hep-ph
Exploring fake solutions in the sterile neutrino sector at long-baseline experiments
活跃-无菌中微子混合已知会影响短基线和长基线上的中微子振荡概率。特别是,对活性-无菌中微子振荡参数的约束可以从长基线实验中获得,如T2 HK和DUNE。在这里,我们提出了存在假的解决方案的外观通道的3+1的情况下,在长基线实验。我们表明,$Δm_{41}^2$的快速振荡的平均值和$Δm_{41}^2=(1/2)Δm_{31}^2$的出现概率是相同的。对于消失通道,伪解不会出现。
2019-11-29 hep-ph
More about the hypothesis of a new weak interaction of electromagnetic field in the hidden sector
新的假设场方程(Eqs. (1)和(2))进行了进一步讨论,统一麦克斯韦方程的标准模型(电弱对称性自发破缺后)与动力学的隐藏部门(预计负责冷暗物质)。隐藏的扇形由无菌自旋1/2狄拉克费米子(sterino)和无菌自旋0玻色子(sterons)表示,它们的质量由非零真空期望值的steron场自发产生,而sterino和steron相互作用由具有大质量尺度的反粒子张量场的无菌自旋1量子(A玻色子)介导。这些相互作用被认为是弱的,但比万有引力强。除了sterino和sterons,标准模型光子也被包含在无菌A玻色子的来源中,因此,它们成为隐藏扇区和标准模型扇区之间的联系(隐藏扇区的“光子入口”)。无菌A玻色子反张量场的相对论结构可以分裂为矢量场和轴向三维场(自旋为1,宇称为-和+),这样,标准模型电场和磁场就分别参与了这两种无菌A玻色子辐射源。
2009-03-30 hep-ph
Sterile neutrinos: the dark side of the light fermions
中微子质量的发现表明可能存在规范单重态费米子,它们通过跷跷板机制参与中微子质量的产生。相应自由度的质量范围可以从电弱尺度到普朗克尺度。如果一些单态费米子是轻的,那么在低能有效理论中会出现不育中微子。它们可以在天体物理学和宇宙学中发挥重要作用。特别是,质量为几keV的不育中微子可以解释宇宙学上的暗物质,它可以相对温暖或寒冷,这取决于生产机制。同样的粒子也可以解释观测到的中子星的速度,因为在超新星爆炸中产生的冷却中子星的辐射具有各向异性。残余的无菌中微子的衰变可以产生X射线通量,从而影响第一批恒星的形成。现有的和未来的X射线望远镜可以用来寻找残余的无菌中微子。
2009-09-11 hep-ph
Introduction to sterile neutrinos
建立模型的问题所提出的前景轻不育中微子的教学方法进行了讨论。我首先回顾了将不育中微子等同于“右手中微子”的天真提议。在通常的最小标准模型物质含量中加入三个规范单态费米子的简单权宜之计的批判性讨论之后,在扩展理论中检查右手中微子。我介绍了“完全不育”和“弱不育”的术语来分类通常在不育中微子旗帜下混淆的品种。在介绍了“技术自然”和“自然”的概念后,面对了作为一个无菌中微子的不可承受之轻。这个问题是用来激励镜像中微子,其连接与成对最大混合强调。对现象学的一些简短的评论是贯穿始终的。不可能确定唯一的无菌中微子目前青睐的$2 + 2$和$3 + 1$唯象结构作为一个孤独的规范单重费米子添加到最小的标准模型的解释。最后,我要谈谈光无菌中微子宇宙学的美丽和微妙之处。
2001-11-26 hep-ph
Cosmological and Astrophysical Implications of Sterile Neutrinos
中微子质量的发现意味着新粒子的存在,即不育中微子。这些粒子可能对宇宙学和天体物理学有重要意义。一个质量只有几千电子伏的无菌中微子可以解释宇宙中的暗物质。它的遗迹丰富可以通过不同的机制产生。标准模型的希格斯部分的最小扩展,与规范单态玻色子耦合到不育中微子,可以为中微子质量理论提供一致的框架,并可以通过单态希格斯衰变产生残余keV的不育中微子。这种机制在电弱尺度下起作用,并对电弱相变产生有趣的结果。由此产生的暗物质比通过振荡产生的暗物质“更冷”。这种性质改变了小尺度结构形成的限制。更重的惰性中微子可以在超新星核心产生,并影响恒星的热演化。由于寿命短,它们在包层内衰变,促进了能量从核心到超新星激波附近的传输。这增加了成功爆炸的可能性。
2009-06-22 hep-ph
keV Sterile Neutrino Dark Matter from Singlet Scalar Decays: Basic Concepts and Subtle Features
我们对早期宇宙中单重标量衰变产生keV无菌中微子暗物质(DM)进行了详细的说明性研究。在目前的研究中,我们专注于提供一个明确的和一般的概述,这种生产机制。第一次,我们研究所有可能的制度的动量分布函数,我们通过求解玻尔兹曼方程系统的水平。这些量包含了关于生产过程的全部信息,这使得我们不仅可以跟踪DM生成的演变,还可以考虑与光谱相关的所有边界,例如结构形成或避免太多暗辐射的约束。特别是,我们表明,这种简单的生产机制,根据制度,导致强烈的非热DM光谱,甚至可能具有一个以上的峰值的动量分布。这些情况可能会对宇宙结构的形成产生特别有趣的影响,因为它们的分析需要更精细的工具,而不是使用自由流视界的简单估计。在这里,我们提出的机制,包括所有的概念和微妙之处,现在使用的假设,相对论自由度的有效数量是恒定的DM生产过程中,这是适用于一个显着的部分参数空间。这使我们能够得到分析结果来支持我们详细的数值计算,从而导致最全面的图片千电子伏无菌中微子DM生产的单重标量衰变存在到现在。
2015-06-17 astro-ph.CO hep-ph
BBN constraints on MeV-scale dark sectors. Part I. Sterile decays
我们研究了大爆炸核合成对暗区惰性粒子的约束,这有助于哈勃速率,从而改变了原始核丰度的预测。我们特别注意的情况下,兆电子伏尺度的粒子衰变成暗辐射,这既不是完全相对论性的,也不是非相对论性在所有的温度相关的大爆炸核合成。作为一个应用程序,我们讨论了我们的一般结果的影响,自相互作用的暗物质与光介质的模型。
2018-02-26 astro-ph.CO hep-ph
Clustering properties of a sterile neutrino dark matter candidate
在最小标准模型的扩展范围内研究了无菌中微子的成簇特性,其中这些中微子是通过规范单重标量的衰变产生的。解耦后的分布函数强烈地脱离平衡。(DM)来自(dSphs)的丰度和相空间密度约束将质量约束在$\mathrm{keV}$范围内,这与在该温度下质量和真空期望值$\sim 100,\mathrm{GeV}$去耦的规范单态一致。通过求解非相对论性Boltzmann-Vlasov方程,得到了物质支配时代的(DM)传递函数和功率谱。分布函数的小动量增强导致引力聚集的长程记忆和\emph{substantial enhancement of the power spectrum at small scales compared to a thermal relic or sterile neutrino produced via non-resonant mixing with active neutrinos}。$m\sim \mathrm{keV}$对这种无菌中微子的功率谱的抑制尺度为$λ\sim 488 ,\mathrm{kpc}$。大规模$T(k)\sim 1-C, k^2/k^2_{fs}(t_{eq}) +...$和$C \sim \mathrm{O}(1)$。在小尺度下,$65 \mathrm{kpc} \lesssim λ\lesssim 500 \mathrm{kpc}$对流…
2008-12-06 astro-ph hep-ph
Theoretical and phenomenological consequences of active and sterile neutrino within Beyond Standard Model framework
本论文在最小扩展的跷跷板框架下研究了活跃和不育混合模式的理论和现象学方面。报告共分六章,其中第一章和第六章分别是导言和结论。在第二章中,我们研究了单代无菌中微子($m_S\sim \mathcal{O}$(eV))和三个活性中微子的活性-无菌现象。三个独立的情况下,无菌的质量矩阵进行了研究,在正常和倒置的层次质量排序。第三章是前一章的延伸。本文研究了费米子扇区中的中微子质量产生和重子产生{ \it via}热轻子产生。另一方面,在标量区研究了一个扩展的多Higgs偶极子模型。在这三个希格斯二重态中,其中一个没有获得真空期望值(VEV),因此表现为惰性希格斯。其中最轻的成分表现为一种可行的暗物质候选者。在MES内,无菌物料可被强制降解至$keV$规模。在第四章中,我们研究了$keV$范围内考虑无菌中微子质量的各种唯象。这种$keV$标度的无菌中微子在我们的研究中也扮演着暗物质候选者的角色。第五章讨论零纹理中微子暗物质模型。我们研究了费米子扇区中的活性-无菌混合、重子生成、$via$共振瘦子生成和$0νββ$。在标量区,产生无菌物质的复杂标量黄子参与了暗物质的研究。标量黄子的虚部表现为一种可行的暗物质候选者。
2021-07-22 hep-ph
Coupling of Hidden Sector
宇宙的一个假设的隐藏部分,由质量维度为1(而不是2!)的不育费米子(“sterinos”)和不育介导玻色子(“sterons”)组成。- 由反对称张量场描述的最后一个场-还需要存在标量等矢量和标量等标量,以便能够构造电弱不变耦合(在自发破坏其对称性之前)。
2016-08-30 hep-ph
Light sterile neutrinos from a late phase transition
轻无菌中微子代表了3-中微子范式的一个很好的扩展。然而,标准宇宙学和数据之间令人印象深刻的一致性对它们的存在提出了质疑。在这里,我们提出了一类方案,有力地避免这种紧张局势。在这些模型中,无菌中微子是一个新扇区的轻手征态,通过右手中微子入口与标准模型相互作用,关键是,活性-无菌中微子振荡需要隐藏扇区中的相变。我们探索隐藏的耦合/临界温度平面,并确定几个不育中微子可以容纳的区域。后期相变通常是优选的,并且还可以避免由拓扑稳定缺陷的形成所造成的潜在威胁。
2017-01-09 hep-ph
Sterile Neutrino as an Asymmetric Dark Matter
Yazd University(亚兹德大学)
提出通过冻结产生的不对称无菌中微子暗物质的最小框架,利用标量中介衰变产生无菌扇区粒子-反粒子不对称性,并满足结构形成和宇宙学约束。
2026-06-19 hep-ph
Three Active and Two Sterile Neutrinos in an E_6 Model of Diquark Baryogenesis
在含有E6粒子的超对称标准模型的U(1)N推广中,重单重超场N可以衰变为夸克和双夸克,也可以衰变为反夸克和反双夸克,从而造成宇宙的重子不对称性。我们展示了如何在这个模型中的三个二重态和两个单重态中微子获得质量的物理在TeV尺度没有使用N作为一个沉重的右手中微子的好处。具体来说,活跃中微子通过保持R宇称的双线性项μLX^c和惰性中微子的非零质量获得质量。我们预测了额外Z'玻色子的固定性质,以及新的轻子二重态X和X^c,以及在这种情况下在强子对撞机上观察到的双夸克共振。
2000-12-28 hep-ph
Small-scale structure formation properties of chilled sterile neutrinos as dark matter
我们计算的自由流长度和相空间密度的暗物质无菌中微子产生的衰变,在电弱尺度,在希格斯部门的规范单。这些量取决于暗物质的产生机制,与小尺度结构形成的研究有关,可以用来限制或排除暗物质候选者。
2008-05-06 hep-ph
Light active and sterile neutrinos from compositeness
如果在标准模型中,单重态右手中微子是轻的复合费米子,那么中微子就可以具有自然小的狄拉克质量。产生轻复合费米子的理论通常会产生许多复合费米子,其中三个可以将左手中微子与小狄拉克质量结合。其余的可以作为无菌状态,可以与标准模型中微子混合。我们提出了明确的模型来说明这一想法。
1998-06-02 hep-ph
Production and Evolution of Perturbations of Sterile Neutrino Dark Matter
无菌中微子,即没有标准模型耦合的费米子[SU(2)单线态],被标准模型的大多数扩展所预测,并且可能是暗物质。我描述了这种暗物质候选者在早期宇宙中的非热产生和线性微扰演化。我计算生产无菌中微子暗物质,包括弗里德曼动力学的夸克强子过渡和粒子的人口,有限温度的有效质量的活性中微子由于热轻子的存在下,和加热的耦合物种由于在等离子体中的自由度的消失的改变。这些效应使无菌中微子具有非平凡的动量分布。我还计算了在早期宇宙中通过线性制度的不育中微子密度扰动的演变,并提供了一个合适的函数形式的传递函数描述抑制这种温暖的暗物质候选人的小尺度波动。这里提出的结果与以前的工作定量不同,因为这里包含了生产时期的相关物理效应。
2006-03-06 astro-ph hep-ph
Double Threefold Degeneracies for Active and Sterile Neutrinos
我们探讨了3个活跃的(二重态)中微子具有近简并质量的可能性,这些质量仅在存在软破缺的$A_4$对称性的情况下由3个不育的(单重态)中微子通过通常的跷跷板机制分裂。我们采取非传统的观点,不育中微子可能是轻的,即小于1 keV,并讨论了一些非常有趣和新颖的现象,包括LSND中微子数据和太阳中微子振荡之间的联系。
2001-09-25 hep-ph
Quasi-Sterile Neutrinos from Dark Sectors I. BSM matter effects in neutrino oscillations and the short-baseline anomalies
准无菌中微子是暗扇区通过中微子和矢量入口与标准模型(SM)扇区相互作用的自然结果。本质上,准无菌中微子是亮暗扇区费米子,具有两个一般性质:(i)它们与SM的活性中微子混合,(ii)它们在与SM物质弱耦合的矢量介体下带电。这类粒子产生了各种有趣的现象学结果。在这篇文章中,我们调查这样一个后果:新的,超越SM物质的影响,可以改变介质中的中微子振荡。特别是,对于能量和物质密度的特殊窗口,活性中微子可以共振振荡成无菌中微子。我们利用这一特点来建立一个准无菌中微子模型,可以解释MiniBooNE和LSND异常,同时保持与长基线反应堆和加速器为基础的中微子实验的观测兼容。该模型也可能与MicroBooNE合作报告的最新结果兼容(尽管由于迄今为止MicroBooNE的公开数据发布中缺乏信息,我们无法精确量化这一说法)。太阳中微子和$ν_e$消失搜索的影响也进行了简要讨论。
2022-08-04 hep-ex hep-ph
Is the electromagnetic field a source of a mediating field in hidden sector?
我们继续讨论一个被提出的宇宙隐藏扇区模型,该模型由无菌自旋1/2狄拉克费米子(“sterinos”),无菌自旋0玻色子(“sterons”)与自发非零真空期望值,和无菌nongauge介导玻色子(“A玻色子”)描述的反张量场(一维)。标准模型电磁场(二维)乘以steron真空期望值以自发的方式成为A玻色子场的源,在隐藏扇区中介导新的弱相互作用,并且由于电磁场在两个扇区中的作用,在隐藏扇区和标准模型扇区之间提供弱耦合(“光子入口”)。提出的光子门户更加强调了电磁场在宇宙结构中的作用。
2009-12-09 hep-ph
Grand Unification of the Sterile Neutrino
要同时理解太阳和大气中微子亏损以及LSND实验中所有中微子振荡的现有迹象,最简单的方法似乎是假设一个不育中微子。我们提出了一个现实的大统一模型的规范群$SO(10)\times SO(10)^\prime$的基础上,导致所需的质量和混合的不育和已知的中微子需要理解上述观察,同时拟合那些已知的带电费米子。该模型是最近提出的一种观点的统一实现,即无菌中微子是宇宙镜像扇区中最轻的中微子,它与标准模型具有相同的物质和规范含量。两个SO(10)以镜像对称的方式作用于两个扇区,并通过混合希格斯表象连接,其净效应是连接两个扇区的超重右手中微子。
1998-05-29 hep-ph
Sterile sector impacting the correlations and degeneracies among mixing parameters at the Deep Underground Neutrino Experiment
本文研究 DUNE 探测活性-惰性中微子混合的能力,通过解析振荡概率、GLoBES 近远探测器联合拟合及不同束流与运行时间组合,展示了带电流和中性流相互作用对宽质量平方差范围内惰性参数约束灵敏度的提升。
2025-02-07 hep-ex hep-ph
How to find sterile neutrinos ?
我们描述了一个扩展的标准模型($ν$ MSM)的三个轻单态马约拉纳费米子-不育中微子,它允许同时解决的问题,中微子振荡和暗物质和重子不对称的宇宙。我们讨论了这些新粒子可以在天体物理学,实验室和加速器实验中搜索的方法。
2007-06-13 hep-ph
Invisible Z decay width bounds on active-sterile neutrino mixing in the (3+1) and (3+2) models
在这项工作中,我们考虑的标准模型扩展的单重无菌中微子的质量在eV范围内,并与活跃的中微子混合。活跃的不育中微子混合呈现新的贡献,不可见的Z衰变宽度,在轻不育中微子的情况下,仅取决于活跃的不育混合矩阵元素。然后,我们使用当前的不可见Z衰变宽度的实验值来获得(3+1)和(3+2)模型的这些混合矩阵元素的界限。
2007-06-08 hep-ph
Exotic Sterile Neutrinos and Pseudo-Goldstone Phenomenology
我们研究的现象学的光(GeV规模)无菌中微子部门和伪戈德斯通玻色子(而不是majoron)与全球对称性在这个部门,是在一个高的规模打破。这样的场景可以从考虑单重费米子从一个隐藏的部门耦合到活跃的中微子通过重右手跷跷板中微子,有效地产生了一个次级,低能量的跷跷板框架。这样的场景允许丰富的现象学与宇宙学,暗物质和直接搜索的可观察的影响,涉及新的无菌中微子暗物质生产机制,从伪戈德斯通介导的散射或衰变,对无菌中微子的BBN边界的修改,在直接搜索实验中抑制典型的无菌中微子衰变通道,中微子退耦后宇宙中额外的中微子群体的后期注入,以及BBN或CMB退耦时可测量的暗辐射。
2019-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Portal Dark Matter in $ν$THDM
本文在$ν$THDM中构建惰性中微子门户暗物质模型,利用TeV级惰性中微子连接暗物质与标准模型,并系统分析WIMP与FIMP两种情形下的产生、湮灭、衰变及实验约束。
2022-05-24 hep-ph
Inflation, (P)reheating and Neutrino Anomalies: Production of Sterile Neutrinos with Secret Interactions
一些实验异常现象暗示至少存在一个额外的(非常轻的)无菌中微子。然而,这样一种物质,与活跃的中微子明显混合,是不利于不同的宇宙学观测,如大爆炸核合成(BBN),宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)。最近,研究表明,在不育中微子扇区中通过光玻色子介质存在额外的相互作用,可以通过介质引起的类物质效应抑制活性中微子产生不育中微子,从而使这种情况在宇宙学上可行。这个机制的工作原理假设这个无菌扇区的初始粒子数相对于标准模型(SM)粒子的粒子数是可以忽略不计的,在产生活跃的中微子之前。然而,有公平的机会,这样的玻色子介质可能耦合到暴胀子,并可以在(p)再加热时期大量产生。因此,他们可能会破坏这个假设的初始小密度的不育区。在这篇文章中,我们,从通货膨胀,调查的生产过程中(p)再加热在一个大的领域通货膨胀的情况下,这样一个无菌部门,并确定参数区域,允许一个可行的早期宇宙宇宙学。
2019-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Light Unstable Sterile Neutrino
三个无质量的活动(二重态)中微子可能与两个重的和一个\underline {轻}的无质量(单重态)中微子混合,因此前者的诱导质量和混合能够解释目前大气和太阳中微子振荡的数据。如果LSND的结果也能得到解释,那么一个活跃的中微子质量本征态必须与轻惰性中微子混合。提出了一个新的整体$U(1)_S$对称性的自发和软显式破缺的模型,使得无菌中微子将衰变为活性反中微子和几乎无质量的伪Majoron。
2001-07-26 hep-ph
keV Sterile Neutrino Dark Matter and Low Scale Leptogenesis
我们考虑一个简单的扩展的标准模型一致地解释观测到的银河X射线谱在3.55千电子伏和轻中微子质量随着重子不对称的宇宙的峰值。重子的不对称性是通过轻子生成产生的,轻子的不对称性是由TeV质量的重中微子衰变产生的。在模型中引入的额外单重态费米子可以被确定为质量为7.1 keV的暗物质候选者。它以比宇宙年龄大得多的寿命衰变,产生一个末态光子。额外的单线态中微子和一个较重的右手中微子之间的汤川相互作用在同时实现低尺度leptogenesis和遗迹密度的keV的暗物质候选人发挥了至关重要的作用。
2014-12-26 hep-ph
Hidden-Sector Neutrinos and Freeze-In Leptogenesis
在GeV尺度上的不育中微子可以解决标准模型(SM)的几个悬而未决的问题,例如中微子质量的来源和重子不对称性的起源,通过冻结在leptogenesis,但他们可能是具有挑战性的实验检测,由于他们的小耦合到SM粒子。在SM的扩展中,不育中微子的新相互作用,它们可以在加速器和对撞机中大量产生。我们系统地研究了这种新的相互作用对冻结leptogenesis的不对称性的影响。我们发现,相互作用往往会使不育中微子在早期达到平衡,从而显着减少所产生的不对称性。我们还表明,可观察到的几个隐藏的部门中微子签名,如SM希格斯衰变对不育中微子的速率,可以与观察到的重子不对称性不一致,并提供了一个机会,伪造冻结在leptogenesis。
2021-09-22 hep-ph
Reproducing sterile neutrinos and the behavior of flavor oscillations with superconducting-magnetic proximity effects
超导体在磁场作用下的物理学被认为与中微子振荡是等价的。研究磁场中单重态-三重态振荡的性质,一个不育中微子-显示为马约拉纳费米子-被认为是由单重态库珀对和温和的味道振荡之间的三个味道中微子(三重态库珀对)。本文用超导交换弹簧系统的旋转磁化剖面模拟了中微子的质量味振荡,讨论了中微子振荡的物理机制。对称性保护的三重态分量被呈现为弱过程态。由于Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov效应获得的相位产生复杂的相位,该相位可能是风味振荡中电荷宇称违反的原因。
2016-02-14 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Again on hidden sector of the Universe, accessible through photonic portal
我们更精确地描述了自发质量产生的机制,在先前提出的宇宙隐藏部门的模型。隐藏的扇区被证明是由无菌自旋1/2费米子(sterino)组成的,其质量由无菌标量玻色子(sterons)自发产生,而它们的相互作用则由无菌反粒子张量玻色子(A玻色子)介导。这样一个扇区通过一个光子入口与熟悉的标准模型扇区进行通信,光子入口在两个扇区之间起着微弱的作用(但比万有引力强)。这是由于光子,除了sterino和sterons,有助于A玻色子的来源。Sterinos可能是热冷暗物质的候选者。它们也可以通过标准模型带电粒子的高能碰撞中发射的虚光子以甾体-反甾体对的形式产生。Sterinos显示出由sterons自发产生的微小磁矩。
2008-09-17 hep-ph
Light Sterile Neutrino in the Minimal Extended Seesaw
受最近对无菌中微子的观察的启发,我们提出了一个最小的扩展,通过添加一个额外的单重费米子的典型的I型跷跷板。在右手中微子退耦后,无需人为地插入微小质量标度或对不育中微子进行汤川耦合,即可得到eV标度的质量本征态。特别地,活性物-无菌混合物被预测为0.1的量级。此外,我们给出了一个具体的味A_4模型,在该模型中实现了所需的最小扩展跷跷板结构。我们还评论的可行性,容纳千电子伏无菌中微子作为一个有吸引力的候选人温暖的暗物质。
2012-07-11 hep-ph
Large neutrino mass in cosmology and keV sterile neutrino dark matter from a dark sector
该研究提出扩展跷跷板模型,通过暗扇区U(1)规范相互作用使暗物质与标准模型微中子热平衡,抑制活跃中微子丰度,从而调和宇宙学中微子质量与暗物质问题,并预言有效中微子种类数微增,可被未来CMB任务探测。
2025-04-19 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Portal Dark Matter from Semi-Production
本研究在$Z_3$对称性框架下探索惰性中微子门户暗物质,分析了费米子与标量单态构成的暗扇区的新产生通道与半过程引发的丰度指数增长,同时考察了相关现象学与宇宙学影响。
2023-08-24 hep-ph
Light Sterile Neutrinos in the Supersymmetric U(1)' Models and Axion Models
我们提出了最小超对称不育中微子模型(MSSNM),其中不育中微子质量约为1 eV,而活动中微子质量以及活动中微子和不育中微子的混合产生于后期的相变.现有的中微子实验数据包括LSND都可以同时得到解释,并且可以避开大爆炸核合成和大尺度结构对不育中微子的限制。为了自然地实现MSSNM,我们考虑了超对称的中尺度U(1)'模型,具有隐蔽U(1)'-破缺扇区的低能U(1)'模型,以及DFSZ和KSVZ轴子模型.在这些模型中,$μ$问题可以优雅地解决,1 eV的无菌中微子质量可以通过高维算子产生。对于低能U(1)'模型,我们也给出了一个假设,即活跃中微子和惰性中微子的质量和混合都是在晚时相变中产生的.
2005-06-09 hep-ph
Hiding an elephant: heavy sterile neutrino with large mixing angle does not contradict cosmology
我们研究了一个keV级的无菌中微子与标准模型部门的一个相对较大的混合模型。物理上的考虑预测了早期宇宙中这种粒子的活跃产生,这导致了总暗物质密度的限制,以及缺乏来自无菌中微子衰变的X射线信号。这些界限加在一起可能会认为在实验室中创造keV级无菌中微子的任何尝试都是不可行的。我们认为,与一个隐藏的部门耦合到不育中微子的模型,这些界限可以逃避,打开新的视角,直接研究中微子实验,如Troitsk $ν$ -质量和KATRIN。我们估计产生不育中微子的情况下,隐藏的部门动态保持不育中微子在早期宇宙中的质量或超重。在这两种情况下,由等离子体中的活性中微子振荡产生的中微子都受到抑制。
2019-04-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Nongauge antisymmetric-tensor bosons mediating interactions in the hidden sector
在最近的一项工作中,我们构造了一个由无菌自旋1/2狄拉克费米子组成的宇宙隐藏扇区模型(“sterinos”),无菌自旋0玻色子(“sterons”)被激发以获得自发非零真空期望值,以及假定参与隐藏扇区和标准模型扇区的常规光子(在标准模型希格斯机制自发破缺电弱对称之后)。这提供了一个“光子门户”的隐藏部门作为替代流行的“希格斯门户”。此外,我们已经提出,要阻止新型规范玻色子在隐区中作为非引力相互作用的无菌介质的扩散,而要引入由(一维的)反对称张量场描述的非规范中介玻色子,它的源不仅由sterino-antissterino对给出,而且由steron-photon对给出。然后,常规光子除了与标准模型电流的常见规范耦合外,还表现出一种新的无菌反对称张量玻色子与steron光子对的非规范弱耦合,其中光子由规范不变电磁场F_{μν}描述。新的介质是不稳定的,例如,衰减成电子-正电子对。当它们成对相互作用时,它们可以简单地湮灭成两个光子。计算了相应的横截面。
2009-12-14 hep-ph
Explaining $(g-2)_{μ,e}$, the KOTO anomaly and the MiniBooNE excess in an extended Higgs model with sterile neutrinos
我们考虑一个简单的扩展的标准模型(SM)的一个复杂的标量二重态和一个单线态以及三个不育中微子。不育中微子与SM中微子混合产生三个与振荡数据一致的轻中微子态和三个重不育态。最轻的无菌中微子的寿命比宇宙的年龄长,可以提供正确的暗物质遗迹丰度。利用质量为~ $\sim\mathcal{O}(100)$ ~MeV的光标量与无菌中微子的树级变味相互作用,我们可以同时解释μ子和电子的反常磁矩、KOTO反常事件和MiniBooNE超数。
2020-09-19 hep-ph
The Not-So-Sterile 4th Neutrino: Constraints on New Gauge Interactions from Neutrino Oscillation Experiments
在无菌区具有新规范相互作用的无菌中微子模型在现象学上是有趣的,因为它们可以在中微子振荡实验、宇宙学和暗物质探测器中产生新的效应,甚至可能解释这些实验中观察到的一些异常。在这里,我们使用的数据从中微子振荡实验,特别是从MiniBooNE,MINOS和太阳中微子实验,以约束这样的模型。我们特别关注的情况下,无菌扇区规范玻色子$A'$耦合也标准模型粒子(例如重子数电流),从而诱导一个大的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein潜力。对于eV尺度的不育中微子,我们得到了很强的约束,特别是从MINOS,它限制了新的相互作用的强度小于$\sim 10$倍的标准模型弱相互作用,除非活跃的不育中微子混合是非常小的($\sin^2 θ_{24} \lesssim 10^{-3}$)。这排除了足够大的规范力,以影响短基线实验,如MiniBooNE,它强加了非平凡的约束信号从无菌中微子散射在暗物质实验。
2014-08-01 hep-ph
Resonant production of the sterile neutrino dark matter and fine-tunings in the [nu]MSM
电弱尺度下轻子不对称性的产生对暗物质不育中微子的产生有相当大的影响。在中微子最小标准模型中,较重的无菌中微子的振荡或衰变可以产生必要的轻子不对称性,只要较重的中微子的质量足够简并。我们研究了这些单重态费米子质量差的重整化群演化,以了解必要的微调程度。我们构建了一个模型的例子,可以导致技术上自然实现这种低能量简并。
2010-11-07 hep-ph
Opening a new window for warm dark matter
本文在最小标准模型的基础上,用质量低于电弱标度的三个单重态费米子($ν$ MSM)来研究暗物质无菌中微子的参数范围。这个简单的模型可以解释很多现象,包括中微子振荡、重子生成、脉冲星速度和早期再电离。两个较重的无菌中微子的存在以及它们衰变中产生熵的可能性,拓宽了暗物质无菌中微子(或其他类型的暗物质,例如引力子)的参数范围。此外,原始生产的暗物质不育中微子允许逃脱大多数的限制。
2006-05-12 astro-ph hep-ph
Pulsar velocities and dark matter hint at a singlet neutrino
如果存在质量在1-20 keV范围内的无菌中微子,并且与电子中微子有少量混合(数量级为10^{-4}),那么脉冲星速度的起源和暗物质的起源这两个天体物理学难题可能同时得到解释。虽然混合太小,无法直接探测,但未来X射线望远镜的观测,以及重力波探测器,如LIGO和LISA,可能能够证实或排除这种中微子的存在。
2003-11-12 astro-ph hep-ph
A new mechanism of sterile neutrino dark matter production
我们考虑一个场景,其中的暗物质候选者是一个无菌的中微子与相当大的自相互作用,描述了一个六维算子,并与标准模型的相互作用可以忽略不计。遗迹丰度由暗扇区等离子体中4比2湮灭的冻结而定,并且当无菌中微子质量在$\sim 500\,{\rm keV} - 20\,\,{\rm GeV}$范围内时再现了观测到的暗物质丰度。与标准模型的微弱相互作用可能导致暗物质衰变的可观测信号。此外,自相互作用可以影响小尺度结构的形成。我们还实现了这种机制,在一个具体的模型中,无菌中微子自相互作用是由于单重标量的交换,我们讨论的相关性的标量门户建设一个完整的热历史的黑暗部门的相互作用。
2018-07-20 hep-ph
A chiral model for sterile neutrino
本文构造了一个eV质量无菌中微子模型,它是在标准模型的基础上引入一个新的手征U(1)$'$规范对称性扇区.它基本上是固定的异常自由的条件。无菌中微子的轻有一个自然的解释。作为副产品,这个模型提供了一个类似WIMP的暗物质候选者。
2021-12-11 hep-ph
Sterile Neutrino portal to Dark Matter II: Exact Dark symmetry
我们分析了标准模型(SM)的一个简单的扩展与暗扇区组成的标量和费米子,SM规范群下的两个单线态下,但收费下的暗扇区对称群。不育中微子,这两个群体下的单线态,介导暗扇区和SM粒子之间的相互作用,并通过跷跷板机制产生质量的活动中微子。我们探索的参数空间区域中观察到的暗物质遗迹丰度是由湮灭成不育中微子,无论是费米子和标量暗物质粒子。标量暗物质的情况提供了一个有趣的替代通常的希格斯门户的情况。我们还研究了直接暗物质搜索的约束条件和通过无菌中微子衰变到轻子的间接检测的前景,这可能能够排除暗物质质量低于100 GeV左右。
2017-07-12 astro-ph.CO hep-ph
Broad Sterile Neutrinos & the Reactor/Gallium Tension
针对放射源实验与反应堆短基线测量在3+1惰性中微子解释下的矛盾,本文提出宽谱惰性中微子可类似有限波包效应缓解该张力,并给出隐扇区(发条机制)微观模型。
2023-11-10 hep-ph
Dark energy and neutrino model in SUSY -- Remarks on active and sterile neutrinos mixing --
考虑了超对称理论中的质量变化中微子模型。该模型包括超对称性破缺的影响,由引力相互作用从超对称性破缺的隐藏扇区传递到暗能量扇区。然后给出了中微子质量和暗能量状态方程参数的演化。注意到在宇宙学时间尺度上,左手中微子和不育中微子的混合消失的情况下,只有不育中微子的质量是可变的。有限混合使得左手中微子的质量可变。
2007-04-02 hep-ph
Sterile Neutrinos: Phenomenology and Theory
如果人们想同时理解LSND实验的结果,即$ν_μ-ν_e$振荡和其他中微子振荡的证据,如太阳和大气中微子亏损的证据,那么除了三个已知的中微子之外,一个不育中微子似乎是不可避免的。一个主要的理论挑战是理解为什么不育中微子如此轻。一个简单的解决办法似乎是假设它是宇宙中一个镜像扇区中最轻的中微子,这个镜像扇区具有与标准模型相同的物质和规范含量。在简要回顾了唯象学的基础上,提出了一个基于规范群$SO(10)\times SO(10)^\prime$的反映镜像宇宙思想的现实大统一模型。详细的预测已知和不育中微子部门和宇宙学的后果提到。
1998-08-05 hep-ph
Freeze-in and freeze-out of sterile neutrino dark matter
提出一种通过复标量单重态衰变和湮灭产生keV质量惰性中微子暗物质的新机制,结合暗区冻入与相对论性冻出过程,确定了暗区热化的参数空间及相关宇宙学可观测量。
2023-04-10 hep-ph
Laboratory Limits on Theories with Sterile Neutrinos in the Bulk
我们讨论的理论描述不育中微子在大额外的维度,在所谓的散装的唯象后果。我们简要地概述了如何累积的非去耦效应,由于塔的卡鲁扎-克莱因单重态中微子可能等价地描述了一个高维有效的理论与原始的订单统一汤川耦合。基于这种累积现象,我们得到了对基本量子引力尺度和/或高维汤川耦合的强约束。
2000-10-06 hep-ph