Evidence Against the Sciama Model of Radiative Decay of Massive Neutrinos
我们报告的光谱观测夜空中的波段约900埃的Sciama模型的辐射衰变的大质量中微子的发射线将存在。这些数据是用西班牙MINISAT卫星上的高分辨率、高灵敏度光谱仪获得的。观测到的辐射强度远低于Sciama模型中的预期。
1999-06-14 astro-ph
Impact of the Neutrino Magnetic Moment on the Neutrino Fluxes and the Electron Fraction in core-collapse Supernovae
本文研究了中微子磁矩对核塌缩超新星中中微子与物质散射的影响。我们研究了中微子通量和电子分数的影响。我们发现，相当大的修改需要非常大的磁矩狄拉克和马约拉纳中微子。
2007-07-27 astro-ph
Finding Evidence for Massive Neutrinos using 3D Weak Lensing
本文研究了三维宇宙剪切对大质量中微子参数的约束作用。我们发现如果总质量很大（接近LSS的上限，但暂时搁置Ly alpha限制），那么3D宇宙剪切+普朗克对中微子质量非常敏感，人们可以期望下一代测光红移测量可以将中微子的数量N_nu和它们的质量之和m_nu限制在dN_nu ~ 0.08和dm_nu ~ 0.08的精度上。0.03 eV。如果实际上质量接近于零，则误差减弱到dN_nu ~ 0.10和dm_nu~0.07 eV。在任何一种情况下，都比单独的普朗克有4倍的改进。我们使用贝叶斯证据方法来预测N_nu和m_nu的联合期望证据。我们发现，三维宇宙剪切结合普朗克先验可以提供大量中微子的“实质性”证据，并能够区分“决定性”之间的许多竞争的大量中微子模型。这种技术应该“果断地”区分没有大质量中微子的模型和有大质量中微子的模型，|N_nu-3|> 0.35和m_nu > 0.25 eV。我们介绍了边缘化和条件证据的概念时，考虑在一个多参数模型中的单个参数值的证据。
2008-01-29 astro-ph
GeV gamma-rays and TeV neutrinos from very massive compact binary systems: The case of WR 20a
在紧凑的双星系统中，大质量沃尔夫-拉叶星的特征是非常强烈的风，碰撞产生冲击波。如果在冲击波中加速的风核能够达到足够大的能量，它们就会在与大质量恒星注入相对论质子和中子的软热辐射的碰撞中发生衰变。质子与风的物质碰撞，一小部分中子与大质量恒星碰撞，产生伽马射线和中微子。我们计算的γ射线通量的逆康普顿对级联，发起的初级γ射线和轻子产生的质子，和中微子通量产生的质子和中子的例子紧凑的大质量的二进制WR 20 a。通过将伽马射线谱归一化为EGRET源2 EG J1021-5835和2 EG J1049-5847的通量，我们得出结论，冰立方型中微子探测器可以探测到这个大质量双星，事件发生率在每年每平方公里几到几十之间。
2005-07-24 astro-ph
Gravitational Collapse and Neutrino Emission of Population III Massive Stars
Pop III恒星是宇宙中最早的恒星。它们不含金属，其形成和演化可能与后代恒星不同。事实上，根据恒星形成理论，Pop III型恒星可能有质量非常大的组成部分（$\sim 100 - 10000M_\odot$）。在本文中，我们计算了这些Pop III大质量恒星的球对称引力坍缩。我们解决广义相对论流体力学和中微子转移方程同时，处理中微子反应的细节。与超大质量恒星（$\gtrsim 10^5 M_\odot$）不同，本文所关注的恒星对中微子变得不透明。直到形成一个明显的地平线后，崩溃被模拟。我们证实了中微子转移在引力坍缩动力学中起着至关重要的作用，并发现$β$平衡导致了一个有点陌生的电子分数的演变。与天真的期望相反，中微子谱并没有因为质量更大的恒星而变得更难。这主要是因为随着恒星质量的增加，中微子冷却的效率更高，外核的质量也更大。在这里，外核是铁芯的外部部分，以超音速下落。我们还评估了来自Pop III大质量恒星的遗迹中微子通量。正如预期的那样，这些中微子的探测对于目前运行的探测器来说是困难的。然而，如果观测到，光谱将使我们能够获得Pop III恒星形成历史的信息。我们调查了18个模型，涵盖了$300 - 10^4 M_\odot$的质量范围，使这项研究的最详细的数值探索的球形引力坍缩的Pop III大质量恒星。这也将成为多层面调查的重要基础。
2005-09-29 astro-ph
TeV neutrinos from microquasars in compact massive binaries
我们考虑一个紧凑的双星系统，其中沃尔夫-拉叶星供应物质到恒星质量的黑洞或中子星。这种物质形成了一个吸积盘，它像在银河系微类星体中观察到的那样形成喷流。喷流的一部分动能，通常为10%，可以转移到相对论核。这些原子核在与来自吸积盘和大质量恒星的热光子碰撞时，由于光致衰变过程而失去核子。由于光子与原子核的碰撞，大部分从原子核中释放出来的中子会向吸积盘和/或大质量恒星的表面移动，从而在与物质的碰撞中产生中微子。我们以天鹅座X-3双星系统的参数为例，计算了银河系内一个微类星体的1 km^2的冰立方型中微子探测器中的μ介子中微子谱和预期的中微子事件率，条件是核被加速到洛伦兹因子大于10^6，幂律谱指数接近2。
2005-05-27 astro-ph
Massive Neutrinos and Galaxy Formation
我们报道了中微子质量密度分别为$\onu=0.2$和0.3的两个扁平冷+热暗物质模型中结构形成的高分辨率数值模拟的最新结果。我们发现在所有含$\onu>0.2$的CDM+HDM模型中，结构形成太晚而不能解释高红移阻尼Lyman- $α$系统中稠密中性气体的数量。与纯CDM模型相比，$z\approx0$中的$\onu=0.2$模型提供了更好的观测匹配。
1994-12-19 astro-ph
Implications of a solar-system population of massive 4th generation neutrinos for underground searches of monochromatic neutrino-annihilation signals
最近有人指出，任何主要的星系弱相互作用大质量粒子（WIMP）的人口产生，通过与太阳物质的碰撞，一个“慢”的WIMP被困在内太阳系的次级人口。我们表明，考虑到这个“慢”的太阳系人口显着提高的可能性，以探测稳定的大质量中微子（第4代）在地下中微子实验的存在。我们的工作表明，对现有地下中微子数据的重新分析应该能够对稳定的大质量第四中微子的可能存在带来非常严格的限制。
2002-01-18 astro-ph hep-ph
Problems and Challenges for Cosmology involving Massive Neutrinos
我回顾了标准宇宙学模型面临的挑战和问题，涉及由非重子暗物质主导的$Ω=1$宇宙，这些挑战和问题的产生是由于：宇宙的年龄估计、宇宙重子分数的估计以及结构形成。由于物质的能量密度中包含了来自大质量中微子的某些成分，这些问题中的某些会加剧，而某些则会缓解。最后，我比较了两个目前流行的宇宙学模型，包括冷暗物质和热暗物质的混合物，或包含一个宇宙学常数。
1996-06-11 astro-ph
Probing Unstable Massive Neutrinos with Current Cosmic Microwave Background Observations
宇宙微波背景中各向异性的模式取决于三种中微子的质量和寿命。质量大于10 eV、寿命在10^{13} sec和10^{17} sec之间的中微子留下了非常明显的特征（由于积分的萨克斯-沃尔夫效应）：预测大角度下的各向异性与度标度下的各向异性相当。目前的数据排除了这种可能性，因此，这一区域的参数空间。对于$m_ν\simeq 30$ eV，$τ\simeq 10^{13}$ sec，我们发现了一个有趣的可能性：在低$Ω$模型中由衰变中微子产生的积分Sachs Wolfe峰模拟了在$Ω= 1$模型中预期的声学峰。
1998-06-08 astro-ph
Neutrino Tomography of Gamma Ray Bursts and Massive Stellar Collapses
能量在TeV以上的中微子可以作为恒星祖先和恒星核心坍缩产生的伽马射线暴的喷流动力学的探针。他们还可以探测不会导致伽马射线的坍缩，伽马射线可能更多。我们计算详细的中微子光谱从冲击加速质子在射流下面的外部恒星信封，在他们出现之前。我们目前的中微子通量估计，从这样的预爆喷流两个不同的大质量恒星祖先模型。这些应该是由IceCube区分，我们讨论的影响。
2003-10-14 astro-ph hep-ph
Massive relic neutrinos in the galactic halo and the knee in the cosmic ray spectrum
尽管许多人努力寻找合理的解释，但宇宙射线光谱中能量约为10**15.5 eV的“膝盖”的起源仍然是个谜。在这封信中，我们认为“膝盖”可能是由于宇宙射线与星系晕中的大质量中微子相互作用产生的类似GZK的效应。简单的运动学将“膝盖”的位置与中微子的质量联系起来，虽然所需的相互作用截面大于标准模型预测的截面，但它可以通过一个小的中微子磁偶极矩来容纳。从现有的实验数据的分析得到的中微子参数的值与目前的实验室界限是兼容的。
2001-12-07 astro-ph hep-ph
Massive Tau Neutrino and SN 1987a
在一个简单但精确的基于扩散近似的模型中考虑了新形成的中子星发射$\MeV$质量的τ中微子。发现τ中微子层的温度随着质量的增加而增加，因此大质量τ中微子的发射不会受到先前使用的玻尔兹曼因子$(\mnu /T_ν)^{1.5}\exp(-\mnu/T_ν)$的抑制，其中$T_ν\sim 4\MeV -8\MeV$。如果τ中微子衰变为电子中微子，那么对于短寿命（$\taunu\la10^{-3}\sec$），τ中微子球和电子中微子球的位置都会受到影响，而对于非常短的寿命（$τ_ν\la 10^{-6}\sec$），它的温度会下降到$1\MeV$以下，这与超新星1987 A（SN 87 A）的中微子观测结果相矛盾。利用我们的结果，我们修改了限制的质量/寿命的$\MeV$质量的tau中微子的SN 87 A的基础上。我们的限制，再加上基于原始核合成的界限和实验室对$30\MeV$质量的限制，排除了τ中微子质量大于$0.4\MeV$的可能性，如果主导衰变模式是辐射的。最后，我们推测可能的作用$15\MeV -25\MeV$ τ中微子可能在超新星爆炸本身。
1994-05-15 astro-ph hep-ph
Massive sterile neutrinos as warm Dark Matter
我们发现，在早期宇宙中，大量的不育中微子与普通中微子混合，可能会产生适量的自然温暖的暗物质粒子。与ν_μ或ν_τ混合时，它们的质量应低于40 keV，相应的混合角sin ^2 2θ> 10^{-11}，而与ν_e混合时，质量低于30 keV时，混合角sin ^2 2θ> 10^{-11}略强。
2001-02-17 astro-ph hep-ph
Massive Neutrino in Non-commutative Space-time
考虑了基于$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$的非交换标准模型。研究了非对易时空中右手中微子的规范变换及其与光子的直接相互作用。我们证明了大质量的狄拉克中微子，通过希格斯机制，不能容纳这种扩展的标准模型，而大质量的马约拉纳中微子是符合规范对称性的模型。研究了非对易标准模型中中微子的电磁性质和色散关系。我们还比较了结果与基于$U(3)\times U(2)\times U(1) $的非交换标准模型。
2008-04-01 astro-ph hep-ph hep-th
Primordial Nucleosynthesis with Massive Tau Neutrinos
一个巨大的长寿命的τ中微子在MeV制度修改了原始轻元素丰度预测的大爆炸核合成（BBN）计算。这种效应被用来推导τ中微子质量的极限。由于最近的观测情况变得有些混乱，部分，本质上不一致，我们重新考虑的τ中微子质量的BBN限制。为此，我们使用我们新开发的BBN代码来计算原始丰度作为tau中微子质量和宇宙重子密度η的函数。我们推导出几组所谓的原始丰度的η-τ-中微子-质量-平面的一致性区域。在某些情况下，一致区只存在于τ中微子质量不为零时。目前，BBN并没有提供支持或反对τ中微子质量的明确证据。
2000-04-17 astro-ph hep-ph
On the physics of massive neutrinos
大质量中微子为各种新的物理现象开辟了可能性。其中包括振荡和双β衰变。此外，它们影响了从粒子物理学到宇宙学的几个领域。本文给出了大质量中微子的概念，并对实验研究的现状作了广泛的评述。这包括对太阳、超新星和甚高能量中微子的天体物理学研究。未来的前景也被概述。
1998-11-06 astro-ph hep-ex hep-ph
Cosmology with massive neutrinos coupled to dark energy
研究了大质量中微子与暗能量耦合的宇宙学后果。在这样的模型中，中微子质量是标量场的函数，标量场扮演着暗能量的角色。讨论了背景演化以及宇宙学扰动的演化。我们发现质量变化的中微子可以在宇宙微波背景辐射的各向异性上留下显著的印记，甚至导致大角度尺度上的功率降低。
2006-02-14 astro-ph hep-ph hep-th
Constraining massive neutrinos using cosmological 21 cm observations
对中微子振荡的观测表明中微子是有质量的。然而，目前对这一质量的最佳限制来自宇宙学，通过对宇宙微波背景和大尺度结构的测量。在本文中，我们探讨了使用从再电离时代的红移21厘米信号的低频射电观测，以进一步限制中微子质量的前景。我们使用Fisher矩阵形式主义来比较未来的星系调查和21厘米的实验。我们表明，通过推动到较小的尺度和探测一个相当大的体积21厘米的实验可以提供更强的约束中微子质量比甚至非常大的星系调查。最后，我们考虑了超越总中微子质量的测量来约束质量等级的可能性。对于一个未来的，21厘米的实验，我们表明，单个中微子质量可以单独测量的总中微子质量。
2008-05-14 astro-ph hep-ph
Effect of flavor mixing on the time delay of massive supernova neutrinos
银河系超新星释放的所有三种口味的中微子和反中微子都将在水切伦科夫探测器中被探测到。我们表明，即使中性电流相互作用是味盲，因此中微子味混合不能改变总的中性电流信号的检测器，它可以有一个重要的影响大规模中微子的延迟和改变中性电流事件率作为时间的函数。我们已经提出了中性和带电电流事件的各种变量，可用于研究这种效应。特别是带电与中性电流事件的比率可以在早期使用，而带电与中性电流事件的能量矩的比率即使在后期也可以形成有用的诊断工具来研究中微子质量和混合。
2000-03-27 astro-ph hep-ph
The Impact of Neutrino Magnetic Moments on the Evolution of Massive Stars
我们探讨了大质量恒星对中微子磁矩的敏感性。我们发现，中微子磁矩引起的额外冷却对质量窗7 Msun < M < 18 Msun内的恒星结构和演化产生了质的变化，而不是简单地改变了燃烧的时间尺度。我们描述了这种修改后的演变的一些后果：在阈值质量的变化，创造核心坍缩超新星和氧-氖-镁白矮星和外观的一种新类型的超新星中，部分碳-氧核心爆炸的大质量恒星。由此产生的对磁矩的灵敏度在（2-4）* 10^{-11} μ B的水平。
2008-10-16 astro-ph hep-ph
Improved Treatment of Cosmic Microwave Background Fluctuations Induced by a Late-decaying Massive Neutrino
一个大质量的中微子在复合（t > 10^{13}秒）后衰变为相对论性衰变产物，产生增强的积分萨克斯-沃尔夫效应，允许从现有的宇宙微波背景各向异性数据对这种中微子进行约束。以前对这个问题的处理都把衰变产物近似为中微子背景的一个附加成分。这种方法违反了能量动量守恒，我们表明，它会导致一些中微子质量和寿命的严重错误。通过正确地结合衰变产物的空间分布，我们可以更精确地重新计算。对于低中微子质量和长寿命，我们得到了一个小得多的扭曲的CMB波动谱比以前的治疗。我们将这些新的结果与最近的一组CMB数据相结合，排除了质量和寿命范围m_h > 100 eV，τ> 10^{12} sec。对于较窄的寿命范围，排除低至30 eV的质量。
1999-07-27 astro-ph hep-ph
Flavor Mixing and CP Violation of Massive Neutrinos
本文综述了中微子质量、轻子味混合和CP破坏的唯象研究进展。我们专注于大质量中微子的模型无关的性质，在真空和物质。总结了目前中微子质谱和轻子味混合参数的实验限制。详细讨论了CP破坏的类狄拉克相和类马约拉纳相，它们分别与长基线中微子振荡和无中微子双β衰变有关。简要介绍了跷跷板机制、轻子生成方案和构造轻子质量矩阵的策略。本文还探讨了一个惰性中微子和三个活性中微子的味混合特性。
2004-11-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Charged current cross section for massive cosmological neutrinos impinging on radioactive nuclei
本文讨论了有质量和无质量中微子在稳定核和放射性核上的截面公式。后者可能对宇宙学中微子的探测感兴趣，而宇宙学中微子的观测是现代宇宙学的主要挑战之一。我们分析的信号与背景的比例作为一个函数的中微子质量的检测器分辨率的比例，并表明，小于0.5 eV的能量分辨率将需要亚电子伏特中微子质量，独立的引力中微子集群。最后，我们提到中微子捕获放射性核的非共振特性。
2007-11-14 astro-ph hep-ex hep-ph
Physics of Massive Neutrinos
我总结了全球中微子振荡分析的现状，包括最新的KamLAND和K2 K数据，以及最新的太阳和大气中微子通量。本文给出了当前世界上全球中微子数据样本中三个味振荡参数的允许范围及其最佳拟合值，并讨论了表征中微子振荡中CP破坏强度的小参数Δ M_solar/Δ M_atm和sin^2 θ_13。我简要地讨论了无中微子双β衰变和LSND中微子振荡暗示，以及非标准物理中中微子振荡结果的鲁棒性。
2004-10-07 astro-ph hep-ex hep-ph
Cosmological Signatures of the Interaction between Dark-Energy and Massive Neutrinos
我们研究了大质量中微子与经典标量场的相互作用是否是宇宙晚期加速膨胀的起源。本文介绍了中微子探测相互作用暗能量模型中的宇宙微扰理论，计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中，中微子质量的演化是由精髓标量场决定的，这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势，并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的，我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$，在95%的置信水平下，对三种中微子的总和。我们还讨论了模型的稳定性问题以及变质量中微子对玻尔兹曼方程中散射项的影响。
2008-03-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Quasar Production:Topological Defect Formation due to a Phase Transition linked with Massive Neutrinos
最近对类星体空间分布的观测表明，在$2$到$3$的红移处有一个非常显著的空间密度峰值，本文指出这可能是一个相变的结果，相变的临界温度大约为几meV（宇宙学单位h=c=k=1）。进一步指出，这种相变在大质量中微子的背景下是自然的。事实上，产生类星体所需的中微子质量和通过MSW机制解决太阳中微子问题所需的中微子质量是一致的。
1994-04-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Massive neutrinos and cosmology
中微子味振荡的实验结果提供了中微子质量不为零的证据，但没有给出关于中微子绝对质量标度的线索，而绝对质量标度是β衰变和无中微子双β衰变实验的目标。中微子质量的重要补充信息可以从宇宙学观测数据的分析中获得，例如宇宙微波背景的各向异性或大尺度结构的分布。在这篇综述中，我们详细描述了自由流动的大质量中微子如何影响宇宙学扰动的演化。我们总结了当前的中微子质量总和的界限，可以从各种组合的宇宙学数据，包括最近的分析WMAP团队。我们还讨论了未来的宇宙学实验预计将是敏感的中微子质量以及亚电子伏特范围内。
2006-05-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Phenomenology with Massive Neutrinos
本文综述了大质量中微子现象学的研究现状和展望。我们从真空和物质中的中微子振荡现象开始。总结了利用太阳中微子束、大气中微子束、反应堆中微子束和加速器中微子束进行中微子实验的结果。我们更新的轻子参数来自三个中微子振荡解释这些数据。我们描述的方法和目前的结果，我们了解太阳和大气中微子通量直接提取相应的中微子事件率。我们提出了一些测试的不同形式的新物理，诱导新的来源的轻子味跃迁在真空中，并在物质中，可以与目前的中微子数据进行。本文还简要地介绍了未来中微子实验的目标和潜力，以及在这些方面进一步发展的设施。最后，LSND观测的影响进行了讨论，并根据MiniBooNE最近的结果，提出了扩展模型，可以容纳所有的味道混合信号的状态。
2007-10-16 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Limit from Galaxy Cluster Number Density Evolution
测量大质量星系团的数密度随红移的演化，用来约束大质量中微子的能量密度，从而约束中微子质量之和$\sum m_ν$。我们考虑一个具有宇宙学常数、冷暗物质、重子物质和大质量中微子的空间平坦宇宙模型。考虑到相关宇宙学参数测量的不确定性，我们得到了$\sum m_ν$ $<$ 2.4 eV（95% C.L.）的极限。
2005-05-30 astro-ph hep-ex hep-ph
Progress in the physics of massive neutrinos
本文重点评述了大质量中微子物理的现状。本文从真空和物质中中微子振荡的一般现象学出发，并记录了太阳、反应堆、大气和加速器中微子振荡的实验证据。积极和无菌振荡的可能性被认为是。宇宙学（BBN，CMB，leptogenesis）和天体物理学（超新星，最高能量的宇宙射线）对中微子观测的影响，反之亦然，进行了评估。讨论了中微子质量的大统一模型、辐射模型和其它模型的预言。考虑到产生相同振荡概率的参数的8倍简并性，以及确定绝对中微子质量标度（从β衰变、无中微子双β衰变、大尺度结构和Z爆发）的方法，评估了确定三中微子振荡未知参数的方法。目前关键的未知数是ν_μ到ν_e振荡的振幅和中微子质谱的层次结构;中微子扇区中CP破坏的检测取决于这些和未知的相位。估计中微子参数的灵敏度在未来的设施（反应堆，超束，中微子工厂）。提出了未来中微子物理计划的总体议程，以构建一个自下而上的理解轻子部门。
2003-09-16 astro-ph hep-ex hep-ph
Does the neutrino magnetic moment have an impact on solar neutrino physics?
太阳中微子观测和最近的KamLAND数据表明，自旋味旋进方案在太阳物质中的中微子传播中并不起主要作用。当磁矩和磁场的组合较小时，我们给出了近似的解析公式和数值计算结果来估计自旋-味旋进（如果有的话）对电子中微子存活几率的贡献.
2005-07-16 astro-ph hep-ex hep-ph
