Solar Neutrinos
太阳中微子实验的现状及其对非标准天体物理学（{ \it，}冷太阳模型）和非标准中微子性质（{ \it例如，} MSW转换）进行了讨论。假设所有的实验都是正确的，Kamiokande和Homestake观察到的相对速率很难用纯粹的天体物理解决方案来解释，而MSW转换可以描述所有的数据。假设标准太阳能模型，有两个允许的区域将MSW转换为$ν_μ$或$ν_τ$，其中非绝热解决方案给出比大角度更好的拟合。对于转化为无菌中微子，只有一个非绝热解。考虑到MSW转换和非标准天体物理学，这些数据同时确定了太阳核心的温度，误差在5%以内，与标准太阳模型预测一致。简要讨论了大气$ν_μ/ν_e$比和暗物质的热成分的影响，并总结了大统一理论模型的期望。
1993-03-10 hep-ph
Low-energy Anti-neutrinos from the Sun
我们认为，未来的中微子实验在低能量区，如BOREXINO或HELLAZ，太阳电子反中微子信号的灵敏度。我们表明，如果太阳内的中微子转换导致初始太阳中微子通量的部分极化，那么出现了一个新的机会来观察电子反中微子，从而探测中微子的马约拉纳性质。这是通过比较不同的中微子转换方案的微分中微子电子散射截面的能量依赖性的斜率。我们还展示了在神冈和超级神冈实验中不可观测的低能太阳中微子如何发生ν_e -> \bar ν_e转换。
1998-03-11 astro-ph hep-ph
Production of axion-like particles from photon conversions in large-scale solar magnetic fields
太阳是类轴子粒子（axion like particles，ALPs）的天体物理来源，主要通过Primakoff过程产生。此外，在太阳中存在大规模的磁场，通过热光子的相干转换催化额外的ALP产生。我们研究这种贡献的太阳ALP发射率，通常被忽略在以前的调查。此外，我们讨论了额外的限制ALP光子耦合的能量损失的参数，以及在未来的日光镜和暗物质实验的检测前景，这个新的ALP流量。
2020-12-29 astro-ph.SR hep-ph
Theory for the Direct Detection of Solar Axions by Coherent Primakoff Conversion in Germanium Detectors
假设轴子存在，并在太阳中通过原子核库仑场中光子的Primakoff转换产生。在锗探测器中计算检测率，这是由于当入射角满足给定晶面的布拉格条件时，晶格中的轴子到光子的相干转换。速率与太阳和探测器的相对位置相关，产生一个特征可识别的亚昼夜时间模式。一个主要的实验提出了基于一个大型探测器阵列。
1997-08-01 astro-ph hep-ph
Matter effects on the flavor conversions of solar neutrinos and high-energy astrophysical neutrinos
我们能在中微子光中观察日食吗？原则上，这是可能的，通过确定月球物质对太阳中微子在到达地球探测器之前穿过月球时的味道转换的影响。不幸的是，我们表明，月球物质对太阳$^8{\rm B}$中微子的生存概率的影响被抑制的一个额外的因素$1.2\%$，相比昼夜不对称。然而，我们指出，高能量天体物理中微子的味道转换的物质效应，当它们通过太阳传播，可以是显着的。虽然高能中微子的味道成分可以显著改变，但即使在下一代中微子望远镜中观察到这种效应也是相当具有挑战性的。
2018-05-03 hep-ph
The Sun as a target for axion dark matter detection
提出探测暗物质轴子在太阳磁场中转换产生的射电辐射策略，证明近未来低频射电望远镜可触及质量 $m_a\lesssim 10^{-6}$ eV 的未探索参数空间。
2024-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
MSW effect for large mixing angles
太阳中中微子味道转换的传统物理描述集中在共振的概念上。然而，共振图像仅在小混合角θ的限制下有效。对于大的θ值，共振图像导致看似矛盾的结果。这一观测结果对于理解太阳中中微子味道转换的物理学非常重要，因为最新的太阳中微子数据似乎更倾向于大的混合角。在这里，我们回顾的基本参数，特别是显示，共振一般不符合最大违反绝热性的非绝热情况下或最大的味道转换点在绝热的情况下。我们还讨论了一个修正的绝热性准则。
2001-06-04 astro-ph hep-ph
Low-energy solar anti-neutrinos
如果太阳内部的中微子转换导致初始太阳中微子通量的部分极化，那么在未来的低能区中微子实验（如BOREXINO或HELLAZ）中观察反ν_e的新机会就会出现，从而探索中微子的马约拉纳性质。低能太阳中微子可能发生ν_e →反ν_e的转换，而在神冈和超级神冈实验中是观测不到的。
1998-08-13 hep-ph
On the Evolution of the Neutrino State inside the Sun
我们重新审视太阳内部中微子演化的传统物理描述。指出传统的共振条件仅在中微子混合角θ <<1的小范围内才有物理意义。对于大的θ值，共振条件既不指定在非绝热情况下绝热性的最大违反点，也不指定在绝热情况下以最大速率发生风味转换的点。相应的正确的条件，有效的所有值的θ，包括θ> π/4，提出。还描述了对所有θ值有效的绝热性条件。本文给出了太阳水平跳跃概率的精确数值计算结果。这些计算涵盖了从真空振荡区到标准指数近似较好的区域的Δ m^2的大范围。一个方便的经验参数化这些结果的初等函数。在所谓的“准真空振荡制度”的物质效应进行了讨论。最后，它示出了如何已知的分析结果的指数，1/x，和线性物质分布可以简单地从公式的双曲正切轮廓。本文给出了N_e~（coth（x/l）+-1）分布的跳跃概率的一个显式表达式。
2001-01-26 hep-ph
Suppression of Self-Induced Flavor Conversion in the Supernova Accretion Phase
超新星中微子的自诱导味转换可以强烈地改变味相关通量。利用15Msun球对称模型的吸积相物质剖面和相应的中微子通量，对线性化的味稳定性进行了分析。我们使用现实的能量和角度分布，后者强烈偏离准各向同性发射，从而占多角度和多能量的影响。对于我们的物质和中微子密度分布，我们总是找到稳定的条件：味道转换仅限于通常的MSW效应。在这种情况下，如果混合角θ_13与最近的实验所建议的一样大，人们就可以区分SN中微子信号中的中微子质量等级。
2012-02-20 astro-ph.SR hep-ph
Neutrino oscillations in the presence of super-light sterile neutrinos
本文研究了超轻无菌中微子（SLSN）在类地球物质中向电子中微子的转换效应。在太阳中，由于中子数很小，SLSN与电子中微子通过中性流的共振转换受到抑制。另一方面，中子数密度可以在地球中发挥重要作用，使SLSN的场景非常有趣。讨论了CP破坏相位对SLSN振荡的影响。中、短基线的反应堆中微子实验可以探索SLSN的可能性。
2016-07-29 hep-ph
Solar Neutrino Limits on Decoherence
太阳中微子流作为质量本征态的非相干混合物到达地球，然后太阳中微子探测构成了对中微子味转换振荡模式的盲探测。因此，也不可能在模型独立的方法中探测任何导致中微子演化过程中退相干增强的新物理，这种效应存在于例如开放量子系统形式主义中。然而，这种机制也可以诱导质量本征态之间的变化，如果中微子子系统和水库之间的能量交换没有明确禁止。本文计算了开放量子系统中质量本征态之间的转换几率，并确定了这类跃迁的极限。我们以教学的方式呈现我们的结果，指出在进行完整计算之前，在没有对太阳内部中微子转换物理学进行任何假设的情况下，分析可以走多远。我们得到作为退相干参数的限制值的$ Γ_3< 6.5\times 10^{-19}$ eV和$Γ_8< 7.1\times 10^{-19}$ eV在3 $σ$。
2019-09-20 hep-ph
Constraining the neutrino magnetic moment with anti-neutrinos from the Sun
讨论了不同太阳中微子数据对中微子转换的自旋-味道-旋进机制的影响。我们发现，虽然详细的太阳能率和光谱允许SFP解决方案作为一个子领先的影响，最近的KamLAND约束太阳反中微子通量的地方更强的约束，这种机制。此外，我们表明，对于太阳内部的随机磁场的情况下，得到了一个更严格的约束中微子磁矩下降到μ_ν \times几\times 10^{-12}μ_B的水平，类似于从恒星冷却得到的边界。
2004-06-06 astro-ph hep-ph
Neutrino Conversions in a Polarized Medium
磁场诱导的电子极化可以修正描述中微子在有磁场介质中转换的相关势。确定了不同条件下极化电位的大小。我们发现，电子极化沿中微子轨道的变化可以引起共振转换的活动-无菌中微子系统，但不能导致能级交叉的活动-活动中微子系统。对于中微子味转换的极化只会导致标准MSW共振的位移。对于极化$λ\lsim 0.04$，由磁场压力引起的电势（密度）的直接修改小于由极化效应引起的修改。我们估计，太阳或超新星的偏振的典型幅度确实不会超过$10^{-2}$。然而，即使是这样一个小的偏振可能会导致有趣的后果超新星物理和中微子信号的性质从坍缩的恒星。
1997-01-30 astro-ph hep-ph
On the massless "just-so" solution to the solar neutrino problem
研究了太阳中非标准味变和非普适味对角中微子与电子相互作用引起的非共振、类真空振荡中微子味转换效应。我们已经找到了一个可以接受的适合的太阳实验总率，超神冈（SK）的能谱和天顶角依赖的综合分析。考虑了非标准味变化和非普适味对角中微子相互作用的唯象约束。
2000-12-07 hep-ph
Solar Antineutrinos from Fluctuating Magnetic Fields at Kamiokande
我们考虑了在太阳对流区狭窄底部的强混沌磁场和共振物质振荡对电子Majorana反中微子产生的影响。即使是中等水平的噪声，我们表明，它是可能的，以获得一个小的，但显着的概率为$ν_e\to \barν_e$转换（1-3%）的能量范围为2-10兆电子伏的大区域的混合参数空间，同时仍然满足本（超级）-神冈antineutrino边界和观察到的总速率。另一方面，如果反中微子边界达到1%的水平，并假设SNP的粒子物理解决方案，将有可能获得有关太阳磁场内部场的信息。这里提出的机制的优点是独立于在很大程度上未知的太阳的磁场分布和固有的中微子磁矩。
1998-07-31 hep-ph
Neutrino Conversions in Solar Random Magnetic Fields
我们考虑了太阳对流区中的随机磁场叠加到规则磁场上对中微子自旋味共振振荡的影响。我们认为，在对流区的底部存在一个领域的强混沌性质。与以前的尝试相比，我们采用了另外一个模型激励定期扭曲磁场剖面。在这种情况下，电子反中微子通过级联产生像$ν_{eL}\to ν_{μL}\to \tildeν_{eR}$，在不同的实验（SK，GALLEX-SAGE，Homestake）的预期信号作为一个函数的噪声水平，规则磁场和中微子混合参数。重新获得了以前的结果，小混合和ad-hoc规则的磁剖面。我们证实了对高能硼中微子的$\tildeν_{eR}$通量的参数空间的大部分的强抑制与SK实验的现有数据相一致。我们发现，MSW地区（$Δm^2\approx 10^{-5}$ eV $^2$，小和大的混合解决方案）是稳定的非常大的噪声水平（P=0.7-0.8），但他们是可以接受的角度来看，反中微子生产只有中等水平的它（$P\approx 0.95$）。对于强噪声和合理的规则磁场，排除任何参数区域$(Δm^2, \sin^2 2θ)$。因此，我们被允许扭转这个问题，并通过要求在这种情况下SNP的粒子物理解决方案来限制r.m.s场强和过渡磁矩。
1998-09-16 hep-ph
Solar neutrinos: Oscillations or No-oscillations?
2015年诺贝尔物理学奖被授予“...发现中微子振荡，证明中微子有质量”。虽然SuperKamiokande（SK）确实发现了振荡，但SNO观察到了太阳物质中中微子的绝热（几乎无振荡）味转换效应。除了地球内部的小$ν_e$再生外，振荡对太阳中微子是无关紧要的。振荡和绝热转换并不意味着质量唯一，需要进一步的研究来证明非零中微子质量是SNO结果的基础。振荡现象（相位效应）和绝热转换（由物质混合变化驱动的MSW效应）以教学方式进行描述。
2017-09-19 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Nearly Bi-Maximal Neutrino Mixing, Muon g-2 Anomaly and Lepton-Flavor-Violating Processes
我们解释了新观察到的μ子g-2异常的轻子希格斯偶极子模型与近简并中微子质量和近双最大中微子混合的框架。对违反轻子味的稀有衰变$τ\to μγ$、$μ\to e γ$和$τ\to e γ$的速率以及$μ$-$e$转换比$R_{μe}$进行了约束。我们发现，$Γ(μ\to e γ)$、$Γ(τ\to e γ)$和$R_{μe}$严重依赖于中微子混合矩阵元$V_{e3}$可能的非零但小的值，并且它们对Dirac-type CP破坏相也很敏感。特别是，我们表明，$Γ(τ\to μγ)/m^5_τ$，$Γ(μ\to e γ)/m^5_μ$和$Γ(τ\to e γ)/m^5_τ$是近似的比例$1: 2|V_{e3}|^2: 2|V_{e3}|^2$，如果$|V_{e3}|$远大于${\cal O}(10^{-2})$，和比例$2 (Δm^2_{\rm atm})^2: (Δm^2_{\rm sun})^2:(Δm^2_{\rm sun})^2$，如果$|V_{e3}|$远低于${\cal O}(10^{-3})$，其中$Δm^2_{\rm atm}$和$Δm^2_{\rm sun}$是相应的大气和太阳中微子振荡的质量平方差。
2001-04-20 hep-ph
Radio-frequency Dark Photon Dark Matter across the Sun
暗光子作为超轻暗物质的候选者，可以通过动力学混合与标准模型粒子相互作用。我们建议利用射电望远镜和太阳观测来寻找超轻暗光子暗物质。暗光子暗物质可以在太阳大气层的最外层区域，即日冕中有效地转换成光子，在那里光子的等离子体质量接近暗光子静止质量。由于强烈的共振转换，并受益于太阳和地球之间的短距离，射电望远镜可以在$4 \times 10^{-8} - 4\times 10^{-6} \, \rm{eV}$的质量范围内领先暗光子搜索灵敏度，对应于频率$10 - 1000 \, {\rm MHz}$。作为一个有希望的例子，运行中的射电望远镜LOFAR可以在1（100）小时的太阳观测内达到动力学混合$ε\sim 10^{-13}$（$10^{-14}$）。未来的实验SKA第1阶段可以通过$1$小时太阳观测达到$ε\sim 10^{-16} - 10^{-14}$。
2021-04-20 astro-ph.SR hep-ph
Can we distinguish Majorana and Dirac neutrinos in solar neutrino experiments ?
如果太阳内部的中微子转换导致初始太阳中微子通量的部分极化，那么通过测量太阳中微子探测器中的微分$ν_ee$散射截面来区分Majorana和Dirac中微子的新机会就出现了。HELLAZ等实验在测试Majorana和Dirac中微子引发的反冲电子谱差异方面将是优选的，因为可以检测到低能反冲电子（$T\geq 100 keV$），并且可以以良好的精度确定电子能量和方向。
1997-04-08 hep-ph
Weighing the Solar Axion
轴子太阳望远镜通过在指向太阳的强实验室磁体中进行逆普里马科夫转换来搜索太阳轴子和类轴子粒子。虽然太阳镜总是可以测量轴子与光子的耦合，但转换信号与小于0.02 eV的轴子的质量无关。另一方面，由于轴子-光子振荡破坏了沿磁体的转换的相干性，高于该值的质量具有被抑制的信号。然而，这两个制度之间的轴子转换信号中存在的光谱振荡是高度依赖于轴子质量。我们表明，这些振荡是可观察到的现实的能量分辨率，并可用于确定轴子质量的百分比水平的精度。使用即将到来的日光镜IAXO的预测，我们表明，$>3σ$敏感性的非零轴子质量之间的$3 \times 10^{-3}$和$10^{-1}$ eV的Primakoff和轴子电子太阳通量是可能的。
2019-02-20 astro-ph.CO hep-ph
AdS/CFT for Accelerator Physics or Building the Tower of Babel
粒子对撞机的关键特性是它们能够将能量（例如电能）转化为重粒子的质量。我们已经习惯了这种转换的极低效率和对所能达到的重粒子质量尺度的严格限制。鉴于这种情况，似乎有理由提出这样一个问题：这种类型的完美转换机器（完美的“对撞机”）是否甚至在原则上存在，以及这种机器是否有一个可以达到的最高质量尺度。事实证明，在一个强耦合的、近似尺度不变的四维场论和五维引力对偶的世界里，在一些假设下，这样一台机器是可以想象的。这台机器可以实现为建立在IR膜上的5D塔（Randall-Sundrum模型语言）。在某些条件下，将质量输送到这个塔的顶端相当于产生重的点状4d粒子。因此，这可以被认为是一个完美的“对撞机”。在我们分析的简单的“纯Randall-Sundrum设置”中，这台机器只能达到一定的最大能量尺度，当4d QFT的引力对偶接近强耦合域时，能量尺度会下降。基于这些理由，人们可能会认为弱耦合QFT存在一个不可行定理（在卡诺热功转换的精神中）。最后，我们对弱耦合下对撞机的效率进行了一些推测，可能涉及到纠缠熵的概念。
2013-08-27 hep-ph hep-th
Solar Neutrinos: Interpretation of Results
最近的SNO实验结果有力地证明了太阳中微子发生了味转换。现在的主要问题是确定转换机制。具有$Δm^2 = (5 - 7) \cdot 10^{-5}$ eV $^2$，$\tan^2 θ= 0.35 - 0.45$的LMA MSW解看起来相当可信：它很好地符合实验数据和我们新的理论偏见。在LMA情况下，KamLAND应看到（0.5 - 0.7）降低的信号。VAC-QVO和LOW在约$3σ$ -水平下可接受。SMA解决方案实际上被排除在外。未发现$U_{e3}$和无菌中微子混合物产生的次主导效应，拟合随$U_{e3}$（用于LMA）和$ν_s$混合物的增加而变差。仍然允许有（30 - 50）%的无菌中微子存在。基于太阳磁场中中微子自旋翻转以及非标准中微子相互作用的解决方案给出了很好的数据拟合。如果KamLAND确认了LMA MSW，则自旋翻转和非标准相互作用可以被视为（并将被搜索）次领先效应。
2002-09-12 hep-ph
Results from the Solar Hidden Photon Search (SHIPS)
我们提出的搜索结果的横向偏振隐藏的光子（HP）与$\sim 3$ eV的能量从太阳发出的。这些假想的粒子，也被称为准光子或暗区光子，在理论上是很好的动机，例如由弦论启发的标准模型的扩展。亚电子伏特质量的太阳HP可以转换成相同能量的光子（光子$\leftrightarrow$ HP振荡类似于中微子味振荡）。在SHIPS，这将发生在一个长的、不透光的高真空管内，它跟踪太阳。然后，产生的光子将被聚焦到管远端的低噪声光电倍增管中。我们对330 h的数据（和{330 h}的背景表征）的分析表明，没有来自太阳隐藏光子转换的光子信号。我们估计，在95 $%$ C. L下，由于这种转换而产生的新光子的速率小于25 mHz/m $^2$。使用这个和最近的太阳HP排放模型，我们设置严格的限制$χ$，HP和光子之间的耦合常数，作为HP质量的函数。
2015-02-16 astro-ph.IM hep-ph physics.ins-det
Impact of active-sterile neutrino mixing on supernova explosion and nucleosynthesis
结果表明，对于由反应堆中微子异常所暗示的活性-无活性味混合参数，在8.8 M太阳电子俘获超新星的核心附近，电子分数为\approx 1/3的区域发生了大量的\ν_e-\ν_s和\bar\ν_e-\bar\ν_s转换.与没有这种转换的情况相比，喷射物质的中子丰度提高，可以生产从Sr，Y和Zr到Cd的元素，与贫金属恒星HD 122563的观测结果基本一致。活跃-无菌的味道转换也强烈抑制中微子加热，有时它是重要的复苏的冲击。我们的研究结果表明，超新星爆炸和核合成的模拟可以用来约束主动无菌混合参数结合中微子实验和宇宙学的考虑。
2013-11-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Imprints of vector field non-standard couplings on solar neutrino flux
该研究探讨了矢量场暗能量成分通过屏蔽机制与物质共形耦合对中微子味转换的影响，分析了太阳物质密度下模型参数对振荡概率的作用，并基于现有数据计算了非标准耦合导致的太阳电子中微子总通量差异。
2024-10-30 gr-qc hep-ph hep-th
Resonant Axion Radiation Conversion in Solar Spicules
本研究提出太阳针状体中的强磁场和电子密度可实现轴子暗物质的共振辐射转换，产生约24 GHz线谱辐射，通量密度约10^-6 Jy，但太阳热辐射可能阻碍观测。
2022-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrinos and indirect dark matter searches in IceCube
如果轻的无菌中微子存在并与活性中微子混合，这种混合将影响太阳中暗物质湮灭产生的高能中微子的传播。特别是，新的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein共振可能会发生，导致一些活跃的中微子几乎完全转化为无菌状态。我们演示了如何削弱冰立方限制中微子捕获和湮灭在太阳和冰立方约束和直接检测或对撞机数据之间的潜在未来冲突可能会通过调用无菌中微子来解决。我们还指出，如果在未来的直接探测和对撞机实验中精确地测量出暗物质-核子散射截面和允许的湮灭通道，IceCube可以用来用来自暗物质湮灭的中微子来约束不育中微子模型。
2012-07-06 astro-ph.SR hep-ph
Constraints on Energy Independent Solutions of the Solar Neutrino Problem
我们分析了最新公布的太阳中微子数据假设一个任意的中微子振荡/转换机制抑制电子中微子通量从太阳独立的能量。对于振荡/跃迁到活跃（无菌）中微子，这种机制在99.96（99.9997）%C. L.被排除。假设Bahcall和Pinnsoneault '95的标准太阳模型在其估计的不确定性内正确地预测了所有的太阳中微子通量。即使人们考虑到$^8{\rm B}$和$^7{\rm Be}$太阳中微子通量与当代标准太阳模型中的通量有很大不同，这些机制也被数据强烈反对。
1996-12-04 astro-ph hep-ph
Recent advances in neutrino astrophysics
中微子是由各种来源产生的，包括我们的太阳，爆炸性环境，如核心坍缩超新星，地球和早期宇宙。最近发现的超高能中微子的确切来源尚未确定。这些弱相互作用的粒子给了我们关于它们的来源的信息，尽管当中微子穿过天体物理环境时，中微子通量可以被修改。在这里，我们强调了中微子天体物理学的最新进展，并强调了我们在介质中的中微子味转换的理解的重要进展。
2014-11-24 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Damped Neutrino Oscillations in a Conformal Coupling Model
研究了中微子在非标准相互作用下的味跃迁。标量场与物质和中微子共形耦合。这种相互作用改变了中微子的有效质量及其波函数，导致阻尼因子，导致概率密度的不足并影响振荡相位。由于物质密度决定了标量场的行为，我们也有一个间接的物质密度对风味转换的影响。我们解释我们的研究结果的背景下，筛选模型和研究的赤字在太阳中产生的电子中微子的总通量通过衰变过程和面对我们的结果与观测数据。
2021-05-22 gr-qc hep-ph hep-th
