Icecube/DeepCore tests for novel explanations of the MiniBooNE anomaly
虽然在MiniBooNE观测到的低能过剩仍然没有受到挑战,但越来越难以将其与其他无菌中微子搜索和宇宙学的结果相协调。最近,已经表明,在隐藏扇区中具有新粒子的非极小模型可以提供对数据的更好拟合。它们的主要成分需要一个GeV量级的$Z'$,与光子动力学混合,以及一个不稳定的重中微子,质量在150 MeV范围内,与轻中微子混合。在这封信中,我们指出,大气中微子实验(特别是IceCube/DeepCore)可以通过寻找过量的低能量“双爆”事件来探测这种模型的参数空间的很大一部分,正如我们以前的工作(arXiv:1707.08573)所提出的那样。这样的搜索将探测解释异常所需的完全相同的产生和衰变机制。
2019-09-12 hep-ex hep-ph
Solutions to the MiniBooNE Anomaly from New Physics in Charged Meson Decays
我们指出,通过带电介子衰变产生新的玻色子可以大大提高基于束聚焦加速器的实验对新物理信号的灵敏度。这种增强是因为带电介子被聚焦,并且它们的三体衰变不像通常的两体衰变那样受到螺旋度抑制。作为一个现实的应用程序,我们试图解释MiniBooNE低能量过剩利用这种被忽视的机制,唯一实现黑暗部门的解释,合理的解决方案过剩。作为证明的原则,我们考虑两个动机良好的类的暗扇区模型,矢量门户暗物质和模型的长寿(伪)标量模型。我们认为,模型参数值,以适应过剩是符合现有的限制,他们可以在当前和未来的基于加速器的中微子实验进行测试。
2022-08-13 hep-ex hep-ph
Status of 3+1 Neutrino Mixing
考虑到MiniBooNE反中微子数据的最新更新和MINOS对nu_mu消失为无菌中微子的最新结果(由于MiniBooNE中微子和反中微子数据之间的CP破坏差异已经减小,因此不需要更复杂的3+2中微子混合),我们在3+1中微子混合的框架内对短基线中微子振荡数据的分析进行了更新。我们的短基线中微子振荡数据,包括MiniBooNE低能量异常(目前在中微子和反中微子数据)的拟合的结果导致出现和消失的数据之间的强烈张力。因此,低能异常似乎不是由于nu_mu -> nu_e跃迁。排除MiniBooNE低能异常,出现和消失的数据是勉强兼容的。整体分析的最佳拟合点在Δ m^2_{41}处,约为5.6 eV^2,这与宇宙学边界相比相当大,但在Δ m^2_{41}处,在1 σ范围内有三个区域,约为1.6、1.2和0.91 eV^2。我们还表明,镓中微子异常的数据有利于Δ m^2_{41}值大于约1 eV^2。
2011-11-22 astro-ph.CO hep-ex 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
A Standard Model explanation for the MiniBooNE anomaly
我们提出了一个新的分析的MiniBooNE实验的数据,考虑到额外的背景光子的结果。MiniBooNE将光子产生速率标准化为测量的$π^0$产生速率。本文研究了中性流(NC)中微子在碳核(A=12)上诱导的$π^0$ /光子产生($ν_μ+ A \to ν_μ+1π^0 / γ+ X$)。我们的结论是基于在美因茨MAMI加速器的A2合作的光子-核相互作用的实验数据。我们的工作近似的中间态(非共振N,$Δ$共振,更高的共振)的衰变不受其生产渠道,通过光子或Z玻色子。$1π^0+X$的生产按A $^{2/3}$(细胞核的表面积)进行缩放。与此同时,在中间态衰变中不相干地产生的光子将离开原子核,并且该截面将与原子核的原子序数成比例。我们还考虑了光子的相干发射。我们发现,新的光子背景可以解释部分的MiniBooNE低能量过剩,从而显着降低无法解释的MiniBooNE类电子事件的数量从$5.1σ$到$3.6σ$。
2020-12-11 hep-ph
Experimental and Phenomenological Investigations of the MiniBooNE Anomaly
本论文通过MicroBooNE实验分析、3+1模型联合拟合、重中性轻子唯象解释及Coherent CAPTAIN-Mills实验展望,多维度探究MiniBooNE低能超出的起源与新物理解释。
2023-08-23 hep-ex hep-ph
Radiative decay of heavy neutrinos at MiniBooNE and MicroBooNE
MiniBooNE实验报告了$ν_e$和$\overlineν_e$外观搜索的分析结果,结果显示,相对于预期的背景,在低重建中微子能量处有过量的信号样事件。对这种反常现象的一种解释是基于重($\sim 50$ ~MeV)无菌中微子的存在。这些$ν_h$将由$ν_μ$电磁和中性电流相互作用产生。它们中的一小部分在探测器内辐射衰变。在MiniBooNE中,发射的光子被误认为是电子或正电子。我们已经研究了$ν_h$的生产在MiniBooNE和MicroBooNE目标,CH $_2$和Ar,分别通过相干和非相干电弱相互作用。研究了探测器内部的$ν_h$传输,我们得到了所发射光子的能量和角分布的选择模型参数。MicroBooNE的这种机制的独特形状和光子事件总数使其实验研究成为可能。
2017-04-30 hep-ex hep-ph nucl-th
The LSND/MiniBooNe excess events and heavy neutrino from muon and kaon decays
最近的研究表明,LSND和MiniBooNE中微子实验观测到的令人困惑的过剩事件可以解释为重无菌中微子($ν_h$)辐射衰变的信号,其质量为40~80 MeV,μ子混合强度为$\mix \simeq 10^{-3} - 10^{-2}$,寿命为$10^{-11} < τ_h < 10^{-9}$ s。我们讨论了从最近的μ子精密测量中得到的$\mix$的界限,并表明它们与上述界限是一致的。如果$ν_h$存在,它在普通μ子或K介子衰变中的混合物将分别产生衰变链$\muhd$或$\khd$。我们提出了一个新的实验,这些过程中的$μ$和$K$衰变在休息允许明确确认或排除存在的$ν_h$的敏感搜索。据我们所知,还没有实验专门寻找大量中微子从粒子衰变的辐射衰变的签名,在这项工作中提出的。搜索是补充目前的实验努力,以澄清LSND和MiniBooNE异常的起源。
2011-05-06 hep-ex hep-ph
MicroBooNE and the $ν_e$ Interpretation of the MiniBooNE Low-Energy Excess
新一代中微子实验正在测试在MiniBooNE中观察到的类电子事件的$4.8σ$异常过量。这对粒子物理学、天体物理学和宇宙学都具有巨大的重要性,不仅因为这可能会发现超越标准模型的物理学,还因为我们将学到的关于中微子-核相互作用的教训对全球中微子计划至关重要。MicroBooNE最近发布的结果似乎不利于MiniBooNE异常的几种解释。在这里,我们定量地表明,MicroBooNE的结果,而一个有希望的开始,毫无疑问,不探测完整的参数空间的无菌中微子模型暗示的MiniBooNE和其他数据,也没有探测$ν_e$解释的MiniBooNE过剩的模型无关的方式。我们的分析代码可在https://github.com/Harvard-Neutrino/MicroBooNE-analysis-2021上获得。
2022-06-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A sterile neutrino at MiniBooNE and IceCube
我们讨论的可能性,约50兆电子伏的质量稍微混合的μ子味的无菌中微子可能是MiniBooNE异常的起源。我们表明,它的生产在大气中的一小部分的K介子衰变将意味着过剩的包含阵雨在冰立方从下行和近水平方向。
2014-02-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Effects of CP Violation from Neutral Heavy Fermions on Neutrino Oscillations, and the LSND/MiniBooNE Anomalies
中微子可以与超轻费米子混合,这会产生味道振荡,也可以与较重的费米子混合,这会产生短距离的味道变化。我考虑两种效应都存在的情况。我表明,在一个单一的振荡长度是实验上可以访问的限制,较重的费米子中微子振荡的影响一般可以占一个简单的公式,包含四个参数,包括可观察到的CP破坏。我认为异常的LSND和MiniBooNE的结果,并表明,这些可以适合在一个模型与CP破坏和两个额外的不育中微子,一个在0.1和20 eV之间的质量范围内,和其他质量之间的33 eV和40 GeV。我还表明,该模型可以避免冲突的约束,从现有的空短基线实验结果。
2010-10-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Heavy neutrino decays at MiniBooNE
有人提出,一个m_h \approx为50 MeV的无菌中微子ν_h可能是LSND观测到的实验异常的起源。我们定义了一个特定的模型,也可以解释MiniBooNE过剩与其他中微子实验的数据一致(在TRIUMF,T2 K的辐射μ子捕获,或在NOMAD的单光子)。关键成分是(i)其长寿命(τ_h \approx 3- 7 x10 ^{-9} s),这引入了与事件能量的1/E依赖性,以及(ii)其狄拉克性质,这意味着光子最好与光束方向相反地发射,并进一步降低MiniBooNE的事件能量。结果表明,这些中微子主要是通过与原子核的电磁相互作用产生的,T2 K观测迫使BR(ν_h -> ν_τγ)\le = 0.01 \approx BR(ν_h -> ν_μγ).这种情况意味着第二个无菌中微子ν_{h '}的存在,它比ν_h更轻,寿命更长,与标准味道的混合更少。由于这种粒子在空气簇射中通过(ν_h -> ν_{h '} γ)衰变大量产生,我们评论了它的光子介导的与物质的弹性相互作用可能在暗物质实验中引入的污染。
2014-02-03 hep-ex hep-ph
U(1)' mediated decays of heavy sterile neutrinos in MiniBooNE
MiniBooNE低能过剩是一个长期存在的问题,最近通过使用新收集的数据进行重新分析得到了进一步的证实,目前异常处于$4.8σ$水平。在这封信中,我们提出了一个新的解释,主张一个低能量部门包含$Z^\prime$玻色子与GeV级的质量和无菌中微子与质量约$100$ - $500$兆电子伏。我们发现,这种情况下可以提供一个很好的光谱协议与MiniBooNE低能量过剩的形式$Z^\prime$介导的中性电流生产的重无菌状态,其随后的衰变到$e^+e^-$对的一小部分被误认为是单电子类电磁阵雨。我们的模型在广泛的一类模型中,无菌中微子在新的相互作用下被充电,允许新的耦合到隐藏的部门物理。除了类电子MiniBooNE签名,该模型还预测了LArTPC探测器(如MicroBooNE)中的一种新的低背景信号,该信号由两个可区分的类电子电磁簇射组成,来自一个没有相关强子活动的单个顶点。
2018-08-08 hep-ph
The MiniBooNE anomaly, the decay Ds -> mu+nu and heavy sterile neutrino
最近有人提出,MiniBooNE实验观测到的低能类电子事件的异常过剩,可以用质量约为500 MeV的重无菌中微子nu_h的辐射衰变来解释,其μ子混合强度在|U_{μh}| ^2 \simeq(1-4)\times 10^{-3}。如果存在这样的nu_h,则其在衰变Ds -> mu+nu中的混合物将导致具有分支分数\simeq(1.2-5.5)\times 10^{-4}的衰变Ds -> mu+nu_h,该分支分数在实验可获得的范围内。有趣的是,在这个能级上Ds -> mu+nu_h衰变的存在也可以解释为什么目前测量的Ds -> mu+nu的衰变率略高于预测的衰变率。这增强了对这种衰变模式的灵敏搜索的动机,并使其有趣和互补的中微子实验探测无菌活性中微子混合。以CLEO-c实验为例,我们建议在分析已有数据的基础上,对Ds → mu+nu_h衰变进行搜索。本文还简要地讨论了Ds -> tau+nu衰变的测量结果与理论描述之间的差异。
2009-07-27 hep-ph
Resolution of puzzles from the LSND, KARMEN, and MiniBooNE experiments
这项工作试图调和令人困惑的中微子振荡结果从LSND,卡门和MiniBooNE实验。我们发现,$\barν_μ\to \barν_e$振荡的LSND证据,长期以来与卡门的结果不一致,以及MiniBooNE在$ν_μ$和$\barν_μ$数据中观察到的异常事件过剩都可以用重无菌中微子($ν_h$)的存在来解释。假设$ν_h$是在$ν_μ$中性流相互作用中产生的,并辐射衰变为光子和轻中微子,所有这些结果都是一致的。假设$ν_h$是通过与$ν_μ$混合产生的,LSND和MiniBooNe过量事件的组合分析表明,$ν_h$质量在40至80 MeV的范围内,混合强度为$|U_{μh}|^2 \simeq 10^{-3}-10^{-2}$,寿命为$τ_{ν_h} \lesssim 10^{-9}$ s。令人惊讶的是,这个LSND-MiniBooNE参数窗口被发现是不受约束的结果,从最敏感的实验寻找重中微子。通过TWIST实验对Michel光谱的精确测量,我们为LSND-MiniBooNE有利质量区域的$|U_{μh}|^2$设置了新的限制。所获得的结果提供了一个强有力的动机,灵敏的搜索$ν_h$在不久的将来$ K$衰变或中微子实验,这适合在现有的/计划的实验计划在欧洲核子研究中心或FNAL。本文简要讨论了重中微子是狄拉克粒子还是马约拉纳粒子的问题。
2011-01-19 hep-ex hep-ph
MiniBooNE, MINOS+ and IceCube data imply a baroque neutrino sector
MiniBooNE数据中的4.8 $σ$异常与MINOS+和IceCube数据在涉及eV质量无菌中微子的中微子振荡的香草框架内不一致。我们表明,一个明显一致的图片,可以画出,如果带电电流和中性电流的非标准中微子相互作用在3+1中微子计划的工作。看来,要么中微子部门比通常想象的更复杂,要么一个或多个数据集需要修改。
2018-12-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Testing Meson Portal Dark Sector Solutions to the MiniBooNE Anomaly at CCM
本文研究通过带电介子三体衰变和中性介子二体反常衰变产生长寿命粒子的暗区模型来解释MiniBooNE超出,验证其与LSND、KARMEN、MicroBooNE约束的相容性,并评估CCM实验的发现灵敏度。
2024-11-25 hep-ex hep-ph
A panorama of new-physics explanations to the MiniBooNE excess
本文概述了基于电子、光子和双轻子末态解释MiniBooNE低能超出的新物理方案,系统讨论了暗粒子产生机制,并在暗中微子模型参数空间中全面拟合了能谱,使其他实验能首次直接验证或排除该解释。
2025-01-30 hep-ex hep-ph
Interpreting the LSND anomaly: sterile neutrinos or CPT-violation or...?
我们首先研究了无菌中微子如何拟合5 sigma bar-nu_mu --> bar-nu_e LSND异常:2+2解决方案受到太阳和大气数据的强烈反对,而3+1解决方案仍然可以给出较差的拟合(对于特定范围的振荡参数,将由MiniBooNE测试)。如果MiniBoone没有找到nu_mu --> nu_e信号,我们将得到CPT违规的提示。现在,与无菌中微子不同,CPT破坏中微子质量可以很好地容纳所有安全和不安全的数据。我们研究有多少CPT必须保存根据大气和K2 K数据和列表CPT违反信号可以发现即将到来的太阳和长基线实验。
2003-02-20 hep-ex hep-ph
Dipole-Coupled Neutrissimo Explanations of the MiniBooNE Excess Including Constraints from MINERvA Data
我们重新审视模型的重中性轻子(neutrissimos)过渡磁矩的$4.8σ$过剩的电子类事件在MiniBooNE的解释。我们进行了详细的基于蒙特卡罗的分析,以重新检查模型参数空间中的首选区域来解释MiniBooNE,同时考虑到由于eV级无菌中微子引起的振荡的潜在贡献。然后,我们推导出强大的约束模型使用中微子电子弹性散射数据从MINERvA。我们发现,MINERvA排除了一个大区域的参数空间,但允许的解决方案存在于$2σ$的置信水平。专门的MINERvA分析可能能够探测该模型中MiniBooNE的整个偏好区域。
2023-03-02 hep-ex hep-ph
Explaining LSND and MiniBooNE using altered neutrino dispersion relations
我们研究了在两代框架下用CPT和Lorentz对称性破坏中微子-反中微子振荡来解释MiniBooNE异常的可能性。我们的工作与四个非零CPT违反参数,允许在真空中的中微子-反中微子振荡现象的共振增强,这是适当地描述在系统的电荷共轭本征态。我们研究了中微子-反中微子振荡的味,电荷共轭和质量本征基之间的关系,并检查可用的CPT破坏参数空间和可能的共振结构之间的相互作用。
2009-11-05 hep-ph
A Dark Seesaw Solution to Low Energy Anomalies: MiniBooNE, the muon $(g-2)$, and BaBar
MiniBooNE的最新更新加强了观察到的$e$样事件的$4.8σ$过量。基于这一点和其他与标准模型预测的显著偏差,如μ子$(g-2)$,我们提出了一个通过暗中微子扇区来解决低能异常的方法。该模型是可重整化的,也可以解释轻中微子质量的异常自由和黑暗的$U(1)^\prime$规范对称性破缺的GeV尺度。大的动力学混合导致重中性轻子在$e^+e^-$对撞机,在那里我们指出并解释了$\gtrsim 2σ$过剩观察到的BaBar超光速数据的s-通道生产。我们的模型也是兼容的异常$e$,在旧的加速器实验中看到的类似事件,以及在CCFR观察到的双顶点签名过剩。
2021-07-31 hep-ex hep-ph
Heavy neutral leptons below the kaon mass at hodoscopic detectors
低于K介子质量的重中性轻子($N$)受到宇宙学和基于实验室的飞行衰变研究的严重限制。如果$N$通过一个额外的力相互作用,那么$N\toνe^+e^-$的衰变就会增强,宇宙学极限就可以避免。我们表明,T2 K和MicroBooNE中微子实验提供了最好的限制混合的$N$与μ子中微子,优于过去一代的实验,以前认为占主导地位。我们用电磁衰减和长寿命的$N$来约束模型,例如在过渡磁矩门户和亲轻子类轴子粒子门户中,用来解释MiniBooNE过剩。通过考虑这些模型作为代表性的例子,我们的研究结果表明,MiniBooNE过量的解释,涉及$e^+e^-$对从长寿命的粒子是在紧张与T2 K,PS191,和MicroBooNE数据。类似地,这些搜索也限制了基于单光子的MiniBooNE解释,这是由于通过虚拟光子的相关$e^+e^-$衰变模式。
2022-03-22 hep-ex hep-ph
Three Twin Neutrinos: Evidence from LSND and MiniBooNE
根据LSND和MiniBooNE实验中中微子出现的过剩现象,我们构造了一个三个孪生中微子的中微子模型。该模型,其中包括一个孪生宇称,自然预测相同的轻子汤川结构的标准模型和孪生部门。因此,一个普遍的混合角控制着所有三个双中微子与标准模型带电轻子的耦合。这个混合角被预测为电弱尺度与希格斯玻色子复合尺度的比值,并且具有合适的数量级来拟合数据。重孪生中微子在实验长度内衰变为活性中微子加上长寿命的Majoron,并且可以在$4σ$置信水平附近提供与LSND和MiniBooNE外观数据的良好拟合,同时满足消失约束。对于马约拉纳中微子的情况,中微子比反中微子有更大的散射截面,这一事实为MiniBooNE观察到更大的反中微子外观过剩提供了一个自然的解释。
2015-12-16 hep-ex hep-ph
Short-Baseline Electron Neutrino Disappearance, Tritium Beta Decay and Neutrinoless Double-Beta Decay
我们考虑的MiniBooNE低能异常和镓放射性源实验异常的短基线电子中微子消失的3+1四中微子混合计划的框架内的解释。MiniBooNE和镓的数据分别进行拟合,结果是高度一致的,有效振荡参数Δ m^2和sin^2 2 θ的最佳拟合值非常接近。组合拟合得到Δ m^2 >~ 0.1 eV^2,2 σ时0.11 < sin^2 2 θ < 0.48。我们还考虑了Bugey和Tirzz反应堆反中微子振荡实验的数据和美因茨和Troitsk氚实验中得到的β衰变的有效电子反中微子质量的限制。这些实验数据的拟合将sin ^2 2 θ的值限制在2 σ时小于0.10。考虑到中微子MiniBooNE和镓数据与反中微子反应堆和氚数据之间的张力作为统计涨落,我们进行了组合拟合,得到Δ m^2 \simeq 2 eV和0.01 < sin^2 2 θ < 0.13(2 σ)。假设质量为m_1,m_2,m_3 << m_4,在2 σ处,β衰变和无中微子双β衰变中,m_4对有效中微子质量的贡献分别在0.06 ~ 0.49 eV和0.003 ~ 0.07 eV之间。我们还考虑了调和中微子MiniBooNE和镓数据和反中微子反应堆和氚数据与不同的混合在中微子和反中微子部门之间的紧张关系的可能性。我们发现一个混合角不对称的2.6西格玛指示。
2010-10-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Severe Constraints on New Physics Explanations of the MiniBooNE Excess
MiniBooNE实验最近报道了一个异常的4.5 $σ$过量的电子类事件,与短基线处$ν_μ$束的$ν_e$外观一致。由于缺乏相应的$ν_μ$消失的观察,需要在涉及不育的味道振荡的情况下,有强烈的动机,这种异常的替代解释。我们认为观察到的类电子信号实际上可能是由于假设的新粒子,这并不涉及中微子产生或振荡的新来源。我们发现,在完整的MiniBooNE数据集,包括中微子模式,反中微子模式和束流收集模式,电子类事件的能量和角分布,严重限制,并在某些情况下排除,新的物理场景作为对所观察到的中微子和反中微子模式过剩的解释。具体来说,新粒子在探测器中发生衰减(可见或半可见)或弹性散射的情况是非常不受欢迎的。使用通用的运动学参数,本文扩展了现有的MiniBooNE结果和解释,以彻底约束以前未考虑的新的物理签名,并强调了MiniBooNE束流收集器搜索的力量,以进一步约束模型的过剩。
2019-08-07 hep-ph
Dipole portal to heavy neutral leptons
我们考虑一般的中微子偶极门户之间的左手中微子,光子,右手重中性轻子(HNL)与狄拉克质量。该门户的主导地位显着改变了HNL的传统现象。利用LEP、LHC、MiniBooNE、LSND以及超新星1987A的观测数据和标准大爆炸核合成的一致性,我们推导出了一套关于HNL偶极门的约束条件。我们计算预计的灵敏度从拟议的高强度SHiP束流转储实验,并正在进行的实验在费米实验室的短基线中微子设施。偶极介导的Primakoff中微子上散射和Dalitz类介子衰变被认为是主要的生产机制,在大多数的参数制度下考虑。提出的解释LSND和MiniBooNE异常的基础上HNL与偶极诱导衰变被发现受到严重限制,或在未来的实验中进行测试。
2018-03-08 hep-ex hep-ph
Constraints and Sensitivities for Dipole-Portal Heavy Neutral Leptons from ND280 and its Upgrade
本文利用 T2K ND280 及其升级版数据,模拟偶极门户重中性轻子在探测器中的衰变,发现在特定质量范围内设定了世界领先约束,排除了其作为 MiniBooNE 异常解释的可能性。
2024-12-19 hep-ph physics.ins-det
Testing CCQE and 2p2h models in the NEUT neutrino interaction generator with published datasets from the MiniBooNE and MINERvA experiments
MiniBooNE大轴向质量异常引起了近年来关于复杂的荷电准弹性中微子相互作用模型的大量理论研究。作为T2K能量下的主要相互作用模式,以及振荡分析中的信号过程,T2K实验在T2K分析中包括现实的CCQE截面不确定性是重要的。为此,T2K的中微子相互作用工作组已经在NEUT(T2K的主要中微子相互作用事件发生器)中实现了一些最新的模型。在本文中,我们给出了实施的模型的概述,并提出适合发表的μ子中微子和μ子反中微子CCQE截面测量MiniBooNE和MINERvA实验。拟合的结果用于为未来的T2K分析选择默认截面模型,并约束模型的截面不确定性。我们发现一个模型组成的修改后的相对论性费米气体模型和多核子相互作用最一致地描述了现有的数据。
2016-01-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Understanding the MiniBooNE and the muon and electron $g-2$ anomalies with a light $Z'$ and a second Higgs doublet
标准模型(SM)的两个最广泛研究的扩展是$a)$-在现有规范群上增加了一个新的$U(1)$对称性,以及$b)$-扩展其标量扇区以包含第二个希格斯偶极子。我们表明,当结合起来,它们使我们能够理解在MiniBooNE(MB)实验中看到的类电子事件过剩,以及解释所观察到的μ子磁矩的异常值。一个轻的$Z'$与另外一个耦合到重子和暗扇区的$U(1)$相关联,与轻子的味非普适耦合,再加上第二个希格斯双重态,能够解释MB过量。$Z'$的质量来自于一个暗单态标量,它与两个希格斯二重态混合。选择基准参数值,我们表明,$U(1)_{B-3L_τ}$,这是无异常的,和$U(1)_B$,都提供(现象学)同样好的解决方案的过剩。我们还指出了其他(无异常)$U(1)$的选择,可能是可能的参数空间的更充分的探索。我们得到了很好的匹配的能量和角分布的中微子和反中微子在MB。扩展的希格斯扇区有两个轻CP偶标量,$h'$和$H$,它们的质量和耦合是这样的,原则上,都有助于解释MB过剩以及目前观测到的μ子和电子$g-2$的值。我们讨论了我们的模型以及未来的测试的限制。我们的工作强调了光标量在理解当今低能异常中可能发挥的作用。它还指出了可能存在通往暗区的入口,即,一个轻规范玻色子场$(Z')$和一个与活动中微子混合的暗中微子,以及一个与扩展的希格斯扇区混合的暗扇区光标量。
2021-01-08 hep-ex hep-ph
NEUT development for T2K and relevance of updated 2p2h models
近年来,MiniBooNE大轴向质量异常激发了新的理论荷电准弹性(CCQE)截面模型的发展。这些会议回顾了中微子模拟发生器NEUT的发展,以纳入这些更复杂的CCQE模型,包括多核子相互作用(2p2h)的影响。MINER $ν$ A和MiniBoone数据的拟合结果被用来调整NEUT中的中微子相互作用模型,并开发了T2 K的默认截面模型。
2015-05-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Decaying Sterile Neutrinos and the Short Baseline Oscillation Anomalies
MiniBooNE实验已经观察到,在源-探测器距离太短而与标准中微子振荡不兼容的情况下,μ介子中微子束中的电子中微子显著过量。对于这个信号,最直接的解释是标准模型中微子和一个新的、无菌的中微子之间的振荡,但从寻找μ子中微子消失的实验中得到的零结果并不支持这种解释。在这里,我们讨论了MiniBooNE数据的可能性,而不是解释一个无菌中微子,迅速衰减到活跃的中微子加上轻玻色子。二次中微子的味道组成是由不育中微子混合角,我们表明,数据是最好的解释,如果不育中微子主要与电子中微子混合。无菌中微子的质量的优选范围在100 eV和1 keV之间。我们认为,该模型可以很容易地满足宇宙学约束,因为它有“秘密相互作用”机制内置。除了MiniBooNE异常之外,LSND、反应堆和镓异常也是可能的,但在这种情况下,模型需要扩展以避免宇宙学限制。
2020-06-15 hep-ex hep-ph
Experimental indications of the 3+1 neutrino model with one sterile neutrino
结合中微子4实验的新结果、参数区$Δm_{14}^2=(7.3 \pm 0.13_{stat} \pm 1.16_{syst})\text{eV}^2$和$\sin^2(2θ_{14}) = 0.36 \pm 0.12_{stat} (2.9σ)$的振荡效应的直接观测、LSND异常、MiniBooNE异常、反应堆反中微子异常以及GALLEX/GNO和SAGE实验中观测到的镓异常,讨论了3+1中微子模型验证的可能性。我们分析了中微子4实验中获得的中微子参数值与其他反应堆类型实验NEOS,DANSS,STEREO,PROSPECT,在加速器MiniBooNE,LSND和IceCube实验的结果的一致性。我们提出的3+1中微子模型的分析表明,在目前的实验精度的实验之间的协议。此外,目前的精确度使我们能够估计中微子的有效质量。在中微子4实验中得到的无菌中微子的质量(假设为$m_2^2 \approx Δm_{14}^2$)是$m_4 = (2.70\pm0.22)\text{eV}$。利用混合角的估计,我们计算了电子、μ子和τ中微子的值:$m_{4ν_e}^{\text{eff}}=(0.82\pm0.18)\text{eV}, m_{4ν_μ}^{\text{eff}}=(0.41\pm0.26)\text{eV}, m_{4ν_τ}^{\text{eff}}\leq 0.60\text…
2021-10-21 hep-ex hep-ph
Is there evidence for sterile neutrinos in IceCube data?
来自LSND和MiniBooNE实验的数据,以及对核反应堆反中微子通量的修正预期,都表明存在eV质量的无菌中微子。3+2和1+3+1方案包含了除低能MiniBooNE异常外的所有相关短基线中微子数据。我们分析了在IceCube-40数据集中向上的大气中微子事件的角分布,以寻找这些场景中无菌中微子的证据。根据如何处理系统的不确定性,我们找到强有力的证据,或弱证据反对不育中微子。我们表明,未来的IceCube数据将明确解决这个问题。
2011-09-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Reactor Anomaly after Daya Bay and RENO
镓和短基线反应堆中微子实验表明,电子反中微子的短距离异常消失,如果用中微子振荡来解释,将导致与标准宇宙学模型不一致的无菌中微子质量。这种异常在1 km基线实验中很难测量,因为它的消失效应与θ_13的消失效应退化。在大亚湾进行的θ 1 - 3的通量归一化独立测量打破了这种简并性,使得1-3个中微子振荡和双中微子振荡和RENO的异常消失可以明确区分。由此产生的异常与在非常短的基线上发现的异常一致,并表明RENO的结果为θ_13向下修正。MCMC对当前宇宙学数据的全球分析表明,五重宇宙学在2 σ时与具有适当质量的无菌中微子刚好兼容,以重现反应堆异常,并在较小程度上重现镓和LSND/MiniBooNE异常。然而,不育中微子获得变色龙质量的模型很容易满足宇宙学界限,也减少了LSND和卡门之间的紧张关系。
2012-06-05 astro-ph.CO hep-ph
Requirements on common solutions to the LSND and MiniBooNE excesses: a post-MicroBooNE study
在MiniBooNE(MB)实验中观察到的类电子事件过量的强烈统计意义,以及在液体闪烁体中微子探测器(LSND)中观察到的早期类似过量,当结合最近的MicroBooNE结果进行解释时,可能会使我们达到新物理发现的尖端。这导致了许多试图通过超越标准模型(SM)的物理学来理解这些观察结果的尝试,无论是单独的还是结合的。我们提供了一个概述的现状,并讨论了三个主要类别下的许多新物理学的建议。同样的新的、非振荡的物理学解释这两种异常的可能性导致了新的限制和要求。我们在这项工作中关注的一类重要的常见解决方案是由探测器中产生的重${\cal O}$(MeV $-$ sub-GeV)无菌中性费米子组成(通过入射μ子中微子的上散射),随后衰变为光子或模仿观察到的信号的$e^+e^-$对。这样的解决方案受到来自以下方面的强烈要求:a)将在LSND和MB两者中产生足够数量的总事件的截面要求,b)由在两个实验中测量的能量和角分布强加的要求,以及最后,c)新物理模型及其粒子内容与来自粒子物理实验的不同束的其它边界的一致性和兼容性。我们发现,这些标准往往把建议的解决方案拉向不同的方向,并严格限制了可行的建议,可以解决这两个异常。我们的结论是相关的一般搜索新的物理和正在进行的观测和分析的MicroBooNE实验。
2022-07-09 hep-ex hep-ph
DarkNews: a Python-based event generator for heavy neutral lepton production in neutrino-nucleus scattering
我们介绍DarkNews,一个轻量级的基于Python的蒙特卡罗生成器,用于超越标准模型的中微子-核散射。该发生器通过额外的矢量或标量介质以及过渡磁矩来处理重中性轻子的产生和衰变。DarkNews对预先计算的中微子-核上散射截面和重中微子衰变率进行了采样,以在加速器中微子实验中产生双轻子和单光子事件。我们提出了两个案例研究的模型,可以解释MiniBooNE过剩的差分分布。这个代码的目的是帮助中微子理论和实验社区进行搜索和灵敏度研究的新粒子产生的中微子上散射。
2022-07-08 hep-ex hep-ph
When sound wave meets the neutrino anomaly
提出传入Miniboone探测器的声波通过产生声子诱导电子等机制,导致更多事件被误识别为类电子事件,从而可能解释中微子反常现象。
2023-11-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
The neutrino puzzle in the light of SNO
SNO的中性电流测量为新兴的中微子物理学难题增添了新的内容。把现有的实验资料放在一起,一个基本上独特的图象出现了:太阳中微子异常用nu_e --> nu_tau振荡解释,大气中微子异常用nu_{mu} --> nu_s解释,LSND数据用nu_e --> nu_{mu}解释。这一方案将通过今后的实验加以检验:MiniBooNE将检验LSND异常的振荡解释,而长基线实验将区分nu_{mu} --> nu_s和nu_{mu} --> nu_{tau}解决大气异常的可能性(证实或否定Super-Kamiokande的结果,即后者优于前者)。
2002-07-23 hep-ph
Revisiting the quantum decoherence scenario as an explanation for the LSND anomaly
我们提出了一个基于量子退相干的LSND异常的解释,假设作为中微子能量的函数的退相干参数的指数行为。在此范围内,中微子能量高于200 MeV以及在几MeV左右和以下的消相干效应被抑制,将标准三味振荡的偏差限制在20- 50 MeV的LSND能量范围内。该方案与全球中微子振荡的数据是一致的,阐明了LSND和KARMEN之间的紧张关系,并预测了MiniBooNE的零结果。没有引入不育中微子,避免了与宇宙学的冲突,并且在短基线出现和消失数据之间没有紧张关系。该提议可在基线约为50公里的计划反应堆实验中进行测试,如JUNO或RENO-50。
2015-08-26 hep-ph
Anomaly mediated neutrino-photon interactions at finite baryon density
我们提出了新的物理过程的基础上的轴向矢量异常和描述的Wess-Zumino-Witten项耦合的光子,Z-玻色子,和ω-介子。该相互作用采用伪Chern-Simons项$\sim ε_{μνρσ}ω^μZ^νF^{ρσ}$的形式。这个术语通过Z玻色子与中微子的耦合,在有限重子密度下诱导中微子-光子相互作用。这些相互作用可以在各种实验室和天体物理领域中检测到。新的相互作用可能是MiniBooNE过量的原因。在温度大于10^9 K时,它们对中子星的冷却也有竞争性的贡献。这些过程和相关的轴子-光子相互作用在有限的重子密度似乎是相关的许多天体物理制度。
2007-08-19 astro-ph hep-ph hep-th
The Reactor Antineutrino Anomaly
最近,新的反应堆反中微子谱已经提供了235 U,239 Pu,241 Pu和238 U,增加了约3%的平均通量。为了更好地近似,这种重新评估适用于所有的反应堆中微子实验。在反应堆-探测器距离<100 m的已发表实验的合成导致观测事件率与预测率之比为0.976(0.024)。在我们的新通量评估中,该比值变为0.943(0.023),导致在98.6% C.L.时偏离1。我们称之为反应堆反中微子异常我们的结果与第四个非标准中微子状态的存在驱动中微子振荡在短距离的兼容性进行了讨论。对反应堆数据、镓太阳中微子校准实验和MiniBooNE中微子数据的综合分析不支持99.8%C. L.处的无振荡假设。振荡参数使得|增量m_{new} ^2|>1.5 eV^2(95%)和sin^2(2θ_{new})=0.14(0.08)(95%)。对θ 13中微子混合角的约束条件进行了修正。
2011-03-23 hep-ex hep-ph
Explaining LSND by a decaying sterile neutrino
我们提出了一个解释的LSND证据的基础上中微子衰变的电子反中微子外观。我们引入一个重中微子,这是产生在π介子和μ介子衰变,因为一个小的混合与μ介子中微子,然后衰变成一个标量粒子和轻中微子,主要是电子类型。我们要求$g m_4\sim$的值为几个eV,$g$是中微子-标量耦合,$m_4$是重中微子质量,例如$m_4$在1 keV到1 MeV的范围内,而$g \sim 10^{-6} - 10^{-3}$。执行一个适合的LSND数据以及所有相关的空结果实验,我们表明,所有的数据都可以在这个衰减的情况下解释。在衰变模型的最小版本中,我们预测即将到来的MiniBooNE实验中的信号对应于与LSND中所见相同顺序的跃迁概率。此外,我们表明,我们的模型扩展到两个近简并的重中微子是可能的,引入CP破坏的衰变,这可能会导致在MiniBooNE运行在中微子模式的信号的抑制。我们简要地讨论了信号在未来的中微子振荡实验中,我们表明,我们的方案是兼容的边界从实验室实验中,我们在天体物理学和宇宙学的影响进行评论。
2005-09-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Implications for new physics solutions to the LSND and MiniBooNE anomalies after MicroBooNE results
Cairo University(开罗大学);Harish-Chandra Research Institute(哈里什-昌德拉研究所);Amity School of Engineering and Technology, Amity University Hyderabad(海德拉巴阿米蒂大学工程与技术学院);School of Physics, University of Hyderabad(海德拉巴大学物理学院)
本文结合MicroBooNE实验结果,探讨LSND和MiniBooNE中微子异常的新物理解释,提出轻暗中性赝标量媒介子的可行方案,建议搜索非相干散射道以明晰异常背后的物理。
2026-10-14 hep-ex hep-ph
A full parametrization of the 6 X 6 flavor mixing matrix in the presence of three light or heavy sterile neutrinos
除了三个活跃的中微子,一个或多个轻的不育中微子已经被证明是LSND,MiniBooNE和反应堆反中微子异常(在亚电子伏质量尺度)或宇宙中的温暖暗物质(在千电子伏质量尺度)。在一些跷跷板模型中,也假设了重马约拉纳中微子的能量在TeV或更高。这种假设的粒子可以与活跃的中微子微弱地混合,因此它们的存在可以在低能量下被检测到。在(3+3)方案中,我们用15个旋转角和15个相位角给出了6 × 6味混合矩阵的完全参数化。我们表明,这种标准参数化方法使我们能够清楚地描述中微子现象学中某些问题的显著特征,如(a)轻无中微子对氚β衰变和无中微子双β衰变的可能贡献,(b)轻子CP破坏和三个活动中微子的3 × 3味混合矩阵的变形么正三角形,(c)轻子CP破坏和3 × 3味混合矩阵的变形么正三角形,(d)轻子CP破坏和3 × 3味混合矩阵的变形么正三角形。(c)(I+II)型跷跷板机制中6 × 6中微子质量矩阵的重建;(d)I型跷跷板机制中有3个重Majorana中微子的有味和无味的稀薄成因方案。
2011-12-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Testing the heavy decaying sterile neutrino hypothesis at the DUNE near detector
Institut de Physique Th \'e orique, Universit \'e Paris Saclay, CNRS, CEA, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
在DUNE近探测器上测试重衰变中性中微子假说,以验证其在中微子振荡中的作用及区分中微子类型。
2025-12-09 hep-ex hep-ph
Low-energy photon production in neutrino neutral-current interactions
费米实验室的MiniBooNE协作组对$ν_μ\to ν_e$振荡的研究揭示了一个低能量信号,它可能是由于$ν_e$产生的电子,也可能是由于弱中性电流与靶核相互作用产生的光子。对后者的一个贡献是Wess-Zumino-Witten异常导致拉格朗日量中的一项与$ε^{μνκλ} Z_μω_νF_{κλ}$成比例。该项借助于过程$f_1 \to ργ$和$τ\to ν_τa_1$的已知速率进行归一化。得到的速率约为以前几次估计中所用速率的1/4。由于已经发现异常项在光子产生中起次要作用(例如,与$Δ$激发和衰减相比),本估计甚至进一步降低了其强度。
2015-04-09 hep-ex hep-ph
Phenomenology of Not-so-heavy Neutral Leptons: The NuTeV Anomaly, Lepton Universality, and Non-Universal Neutrino-Gauge Couplings
竹内在2004年YITP研讨会“粒子物理学的进展”上发表的演讲。
2004-10-14 hep-ph
On The Decaying-Sterile Neutrino Solution to the Electron (Anti)Neutrino Appearance Anomalies
我们探索的假设,无法解释的数据从LSND和MiniBooNE是一个新的,重中微子质量本征态的证据,混合的μ子型中微子和衰变成电子型中微子和一个新的,非常轻的标量粒子。我们考虑两种不同的衰变方案,一种是Majorana中微子,一种是Dirac中微子;两者都同样适合数据。我们发现一个合理的,虽然不是很好,适合的数据MiniBooNE和LSND。然而,衰变无菌中微子假说完全避开了对轻子介子衰变的消失搜索和精确测量的限制,只要$1~{\rm MeV}\gtrsim m_4\gtrsim 10$ ~keV。费米实验室的SBN计划应该能够明确地检验衰变无菌中微子假说。
2020-06-27 hep-ex hep-ph
Heavy Bino and Slepton for Muon g-2 Anomaly
根据最近的E989实验结果,我们研究了重s粒子解释μ介子g-2异常的可能性。我们专注于在一个有效的超对称性的情况下,一个轻的引力子发挥的作用,暗物质和其他sparticles是重的双介子环。由于重希格斯介子增强了晕子的左右混合,双晕环的贡献可以使μ g-2的预测值与实验值有较大的提高。在对撞机和真空稳定性的限制下,我们发现TeV尺度的双星和晕子仍然可以解释新的μ子g-2异常。对LHC现象学的影响也进行了讨论。
2021-07-12 hep-ph
The NuTeV Anomaly, Neutrino Mixing, and a Heavy Higgs
最近NuTeV的数据更倾向于重希格斯粒子,而LEP/SLD的数据更倾向于轻希格斯粒子。我认为,如果Z-nu-nu耦合被抑制,就像中微子与重规范单重态混合的情况一样,那么这两组数据将与重希格斯粒子相一致。
2002-09-10 hep-ph
Tests of the Atomki anomaly in lepton pair decays of heavy mesons
最近报道的$^8$、Be、$^*$和$^4$、He核的轻子对跃迁的反常现象可能归因于弱相互作用光矢量玻色子$X17$的存在。我们在HQET+VMD模型框架下研究了这种假想粒子在半轻子$H^* \to H e^+e^-$衰变($H$是一种$Q\bar{q}$介子)中的作用.利用当前的界限和普适性假设的$X17$玻色子夸克,我们发现,$D^{*+}$和$D_s^{*+}$介子的衰变可以显着增强相对于占主导地位的光子介导的贡献。在目前的重介子工厂进行专门的实验研究可能会证实这种轻玻色子的存在,或者为它们与普通物质的耦合设定更强的界限。
2021-05-04 hep-ex hep-ph
Heavy Thresholds, Slepton Masses and the $μ$ Term in Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking
讨论了重质量阈值对反常介导的软超对称破缺项的影响。虽然重阈值完全解耦到最低阶的超对称性破缺,有人认为,他们确实影响在更高的订单破缺条款。与纯粹的异常介导的贡献相比,相关贡献通常发生在循环扩展中的较低阶处。非去耦贡献可以用来渲染模型,其中超对称性破缺的唯一来源是异常调解可行的,通过产生对slepton质量平方的正贡献。它们也可以用于生成可接受的mu和B项。
1999-06-08 hep-ph hep-th
Hydrodynamics and the Detection of the QCD Axial Anomaly in Heavy Ion Collisions
我们考虑了高密度QCD流体动力学描述中轴流三角图异常的实验意义。我们提出了一个信号的增强生产自旋激发强子的方向上的旋转轴在偏离中心的重离子碰撞。
2010-06-13 hep-ph nucl-th