The gallium anomaly revisited
镓异常,即由GALLEX和SAGE太阳中微子探测器测量的来自$^{37}$ Ar和$^{51}$ Cr电子俘获衰变的丢失的电子中微子通量,已经在我们中间存在了大约20年。我们在这里提出了一个新的估计的意义,这种异常的基础上使用核壳模型波函数利用最近开发的两核子相互作用得到的截面计算。发现GALLEX和SAGE实验的镓异常小于先前评估中获得的镓异常,显著性从3.0 $σ$降低到2.3 $σ$。这一结果与最近对近地天体和丹麦原子核安全系统反应堆实验数据进行综合分析得出的短基线$\barν_{e}$消失的迹象相一致。
2019-06-26 hep-ph nucl-th
Statistical significance of the sterile-neutrino hypothesis in the context of reactor and gallium data
我们使用来自反应堆、太阳和镓放射性源实验的$ν_e$和$\barν_e$消失数据评估了3+1无菌中微子假说的统计意义。关于后者,我们调查最近的最佳结果的影响。对于反应堆数据,我们专注于相对测量独立的通量预测。对于手头的问题,通常的$χ^2$ -近似假设检验的基础上威尔克斯定理已被证明是不准确的文献。因此,我们提出的结果的基础上蒙特卡罗模拟,并发现,这通常减少了约$1\,σ$相对于天真的期望的意义。我们从反应堆数据中没有发现有利于无菌中微子振荡的显着迹象。另一方面,镓数据(由BEST结果主导)显示出支持不育中微子假说的证据超过$5\,σ$,有利于振荡参数与反应堆数据的约束一致。然而,这种解释与太阳中微子实验存在着重大的矛盾($\sim 3\,σ$)。为了评估镓实验信号的鲁棒性,我们讨论了横截面不确定性对结果的影响。
2022-02-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Reassessing the gallium anomaly using self-consistent electron wave functions
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所);Università degli Studi di Cagliari(卡利亚里大学)
本文通过数值求解狄拉克-库仑方程,重新评估了镓异常,更新了其全球意义并探讨了惰性中微子解释的最新状态。
2026-02-06 hep-ex hep-ph
Gallium Anomaly: Critical View from the Global Picture of $ν_{e}$ and $\barν_{e}$ Disappearance
从BEST,GALLEX和SAGE放射性源实验的镓异常的意义,量化使用不同的中微子探测截面的理论计算,其解释由于中微子振荡的反应堆速率和光谱比数据,$β$ -衰变数据,和太阳中微子数据的分析范围进行了比较。在3+1活跃-无菌中微子混合方案中,镓异常与这些数据集的单独和组合边界之间存在强烈的张力。在所有可用数据的组合场景中,参数拟合优度低于0.042%,对应于4-5 $σ$或更高的严重张力。因此,我们的结论是,应该寻求其他可能的解决方案以外的短基线振荡的镓异常。我们还提出了一个新的全球适合的$ν_e$和$\barν_e$消失的数据,有一个2.6-3.3 $σ$的偏好,有利于短基线振荡,这是由反应堆光谱比数据的更新分析。
2022-11-01 hep-ex hep-ph
A decoherence explanation of the gallium neutrino anomaly
该研究针对镓放射源实验中中微子事件率比预期低20%的反常现象,提出2米尺度量子退相干的解释,指出若退相干效应随能量快速衰减则与现有振荡数据一致,且无需惰性中微子但需修改有源中微子标准演化方程。
2023-06-15 hep-ex hep-ph
Confronting solutions of the Gallium Anomaly with reactor rate data
本文检验了多种解释镓异常的3+1中微子混合扩展模型,发现它们仍无法消除与反应堆率数据的张力,而基于三中微子混合的非标准退相干模型则与反应堆率数据相容。
2023-12-01 hep-ex hep-ph
Towards Resolving the Gallium Anomaly
本文系统分析镓异常的可能来源,涵盖标准模型内截面偏差、源强度分支比误差和提取效率校准问题,并提出惰性中微子等新物理解释并评估其可行性。
2023-06-01 hep-ex hep-ph nucl-th
The gallium anomaly reassessed using a Bayesian approach
用$^{37}$ Ar和$^{51}$ Cr定标源的电子中微子通量对太阳中微子探测器GALLEX和SAGE进行了定标。通过计数中微子诱导的$^{71}$ Ga核到$^{71}$ Ge核的转换次数,记录了测量到的中微子通量的不足。这种缺陷被称为“镓异常”,它导致了对eV质量无菌中微子形式的超越标准模型物理学的猜测。值得注意的是,这一异常现象20多年来一直没有得到最终解决。在这里,我们重新评估这一异常的统计意义,并改善相关的统计方法,通过处理中微子实验重复伯努利试验考虑到的事实,即检测到的$^{71}$ Ge核的数量是相当小的,从而呼吁贝叶斯统计方法。此外,我们考虑了实验的系统误差,它们的相关性,理论的不确定性和作为泊松分布的随机变量的背景太阳中微子事件的数量。为了与先前报道的异常的统计显著性进行比较,我们将贝叶斯方法的后验间隔转换为频率主义方法的标准差$σ$。我们发现,我们的方法减少了统计显著性的异常$0.8\,σ$所有采用的理论方法。这使得镓异常成为一个统计上支持较弱的概念。此外,我们的方法的影响远远超出了镓异常,因为许多稀有事件实验的结果应该重新评估其有限数量的记录事件。
2020-01-27 hep-ph
LIQUIDating the Gallium Anomaly
针对镓异常,提出用铟靶结合铬源运行,利用三重符合和低阈值,可探测完整参数空间,解决BSM冲突。
2025-07-10 hep-ph
Solar Model Independent Constraints on the Sterile Neutrino Interpretation of the Gallium Anomaly
本文在3+1惰性中微子混合框架下全局分析太阳中微子与KamLAND数据,采用太阳模型相关和无关两种方式量化镓异常所需混合与通量假设的相容性,发现多数情况下相容性仅达3σ或更高,并探讨调整太阳产能机制的影响。
2025-02-06 hep-ex hep-ph
Testing the Gallium anomaly using Electron-Neutrino Scattering
针对仅在Ga探测器中观察到的镓异常无法区分多种解释的问题,提出使用相同$^{51}$Cr放射性源但采用电子中微子散射方法的实验,可独立确定衰变分支比并探测惰性中微子模型预测的基线依赖性。
2025-04-29 hep-ph
Revival of the Reactor Antineutrino Anomaly
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
使用2023年法国研究组发布的最新反应堆反中微子通量模型,重新评估反应堆反中微子异常,发现异常水平回升至2.2σ,并与镓异常等数据存在3.8σ的张力,但通过扩大镓不确定性可将张力降至1.3σ。
2026-06-03 hep-ex hep-ph
The Gallium Neutrino Absorption Cross Section and its Uncertainty
本文更新镓中微子吸收截面及其不确定性,考虑电弱修正和激发态跃迁,给出51Cr和37Ar源结果,并重新评估BEST及镓反常的统计显著性。
2023-07-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies
巴克桑无菌中微子实验(BEST)目前正处于生产人工中微子源Cr-51的阶段,镓暴露将于7月开始,持续3个月。虽然BEST的目标是专门研究镓中微子异常(SAGE和GALLEX实验),但它可以做得更多,而且很容易估计它在测试反中微子(反应堆)异常的无菌中微子解释方面的能力。我们观察到一个中等的敏感性,该区域在模型参数空间(无菌中微子质量和混合与活性电子中微子)概述了旧反应堆反中微子异常和最适合的DANSS实验,而中微子-4最喜欢的区域落在最好的棒球场。特别是通过分析SAGE+GALLEX和Neutrino-4 $χ^2$的分布发现,Neutrino-4结果与镓异常完全一致,组合异常的意义几乎达到4 $σ$级别。如果BEST证实了中微子-4的结果,联合分析将表明超过5个$σ$的证据表明eV级质量的无菌中微子。
2019-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
BEST sensitivity to O(1) eV sterile neutrino
中微子振荡实验中的许多异常结果可以归因于~1 eV无菌中微子的干扰。专门设计用于全面探索镓异常的Baksan无菌过渡实验(BEST)将于明年开始。本文研究了BEST在寻找无菌中微子和电子中微子混合体中的灵敏度。然后,进行所有的镓实验(SAGE,GALLEX,BEST)的组合分析,我们发现在模型参数空间(不育中微子质量和混合角),这将被排除,如果BEST同意没有不育中微子假设的区域。对于相反的情况下,如果BEST观察到的信号,因为它遵循从无菌中微子解释的镓(SAGE和GALLEX)异常,我们展示了如何BEST将改善目前的模型参数的估计。
2016-02-11 astro-ph.CO 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
Large Extra Dimensions and neutrino experiments
大额外维度的存在可以在各种中微子实验中探测到。我们分析了几个中微子的数据集在一个模型中占主导地位的大额外维。结果表明,Ga异常可以用大额外维引起的中微子振荡来解释,但Ga异常所选择的参数空间区域与反应堆速率数据以及大亚湾和MINOS的数据的边界存在张力。我们还提出了从KATRIN数据的分析得到的界限。我们证明,目前的实验可以把强界的大小$R_{\text{ED}}$额外的维:$R_{\text{ED}} < 0.20~μ\text{m}$和$R_{\text{ED}} < 0.10~μ\text{m}$在90\%C.标准中微子质量的正序和逆序。
2022-07-06 hep-ex hep-ph
Update of Short-Baseline Electron Neutrino and Antineutrino Disappearance
本文在3+1中微子混合的框架下,根据中微子振荡,对电子中微子和反中微子消失实验的分析进行了全面的更新,并考虑了镓异常、反应堆异常、太阳中微子数据和nue-C散射数据。本文讨论了最近进行的~(71)Ga(~ 3 He,~ 3 H)~(71)Ge测量的意义,该测量给出了镓实验中中微子截面的信息。我们讨论了活跃的无菌混合的太阳约束,并提出了我们的数值结果。本文讨论了β衰变实验(考虑新的Mainz数据)和无中微子双β衰变实验(考虑最近的EXO结果)中中微子振荡数据的拟合结果与重中微子质量效应之间的联系。
2013-05-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
BEST Impact on Sterile Neutrino Hypothesis
最近,巴克桑无菌跃迁实验(BEST)的结果证实了镓异常--在SAGE和GALLEX校准时缺乏电子中微子$ν_e$--统计显著性超过5 $\,σ$。这一结果与镓异常的解释是一致的,即电子中微子振荡成无菌中微子,$ν_s$。在这个解释范围内,BEST实验本身在中微子领域所有先前的异常结果中为不育中微子提供了最强有力的证据。我们结合镓实验的结果与搜索无菌中微子在反应堆反中微子实验(假设CPT守恒的$3+1$中微子部门)。虽然“镓”在模型参数空间中的最佳拟合点(无菌中微子质量平方$m_{ν_s}^2\approx 1.25\,$ eV $^2$,无菌电子中微子混合$\sin^22θ\approx 0.34$)被排除在这些搜索之外,但部分最受欢迎的2 $\,σ$区域与$m^2_{ν_s}>5\,$ eV $^2$是一致的。值得注意的是,NEUTRINO-4实验异常结果所宣扬的区域与BEST实验的区域重叠:联合分析的最佳拟合点是$\sin^22θ\approx 0.38$、$m_{ν_s}^2\approx7.3\,$ eV $^2$,有利区域将由KATRIN实验探索。对BEST结果的无菌中微子解释不仅意味着粒子物理学标准模型的扩展,而且意味着对标准宇宙模型和太阳模型的重大修改,或者对抑制早期宇宙和太阳中无菌中微子产生所需的无菌扇区进行特定修改。
2022-03-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The reactor antineutrino anomaly and low energy threshold neutrino experiments
短距离反应堆反中微子实验测量的反中微子光谱比理论预测的要低几个百分点。在这项工作中,我们研究的背景下,光无菌中微子信号的低能量阈值反应堆实验的潜力。我们讨论了最近探测到的相干弹性中微子-核散射在未来反应堆反中微子实验中的前景。我们发现,期望改善目前的限制与不育中微子的混合是有希望的。我们还分析了近距离反应堆实验中的反中微子散射测量结果。在这种情况下,统计数据与逆β衰变实验没有竞争力,尽管未来的实验在与镓异常比较时可能会发挥作用。
2019-08-17 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
On the Atmospheric Neutrino Anomaly and its Statistical Significance
分析了大气中微子异常的现有数据,重点是统计意义,可以归因于它的实验证据。我们的方法是在事件发生率的$μ/e$比率方面的常规分析的替代方法。事实上,我们通过{ \em分离\/}类似于$e$和类似于$μ$的事件的信息,对不同的错误及其相关性效应进行仔细估计,从而在数据和预期之间进行比较。结果示出的数值和图形,并揭示有趣的方面的大气中微子异常,使用的$μ/e$比将部分隐藏,无论是在亚GeV和多GeV的能量范围。
1995-06-29 hep-ph
KATRIN bound on 3+1 active-sterile neutrino mixing and the reactor antineutrino anomaly
本文给出了从KATRIN实验的第一批结果中得到的3+1活动-无菌中微子混合的界。我们表明,KATRIN数据扩展美因茨和Troitsk绑定到更小的值的$Δ{m}^2_{41}$大混合,并提高了排除大$Δ{m}^2_{41}$解决方案的Huber-Muller反应堆反中微子异常。我们还表明,美因茨,特罗伊茨克,和KATRIN氚实验和Bugey-3,近地天体,PROSPECT和DANSS反应堆光谱比测量的结合不包括在($\sin^2\!2\vartheta_{ee},Δ{m}^2_{41}$)平面的休伯-穆勒反应堆反中微子异常所允许的大部分区域。考虑到两个新的计算反应堆中微子通量,我们表明,一个,预测较低的$^{235}\text{U}$中微子通量,与氚和反应堆光谱比测量,而另一个导致一个更大的张力比休伯-穆勒预测。我们还表明,结合反应堆光谱比和氚测量不利于中微子-4指示大活性无菌混合。最后讨论了镓中微子异常的约束条件。
2020-03-23 hep-ex hep-ph
Hint of CPT Violation in Short-Baseline Electron Neutrino Disappearance
我们分析了镓放射性源实验的电子中微子数据和Bugey反应堆实验和Bugey反应堆实验的电子反中微子数据,从考虑CPT破坏的平方质量差和中微子与反中微子混合的中微子振荡角度分析了中微子振荡。我们发现,由镓放射源实验给出的电子中微子的消失与由反应堆实验给出的电子反中微子消失的极限之间的差异揭示了中微子和反中微子有效混合角的正CPT破坏不对称性(具有约3.5 σ的统计显著性),而平方质量不对称性实际上没有界限。
2010-08-27 hep-ph
Model-Independent $\barν_{e}$ Short-Baseline Oscillations from Reactor Spectral Ratios
本文讨论了DANSS中微子实验中在核反应堆上测得的12.7和10.7~m中微子谱的比值。这些数据提供了一个新的模型无关指示,支持短基线$\barν_{e}$振荡,这加强了2016年底在NEOS实验中发现的模型无关指示。在3+1活跃-无菌中微子混合框架内对近地天体和DANSS光谱比的综合分析显示,短基线$\barν_{e}$振荡具有统计显著性$3.7σ$。两个混合参数$\sin^{2}2\vartheta_{ee}$和$Δ{m}^{2}_{41}$在$2σ$处被约束在$Δ{m}^2_{41} \simeq 1.3 \, \text{eV}^2$处的窄- $Δ{m}^{2}_{41}$岛中,具有$ \sin^{2}2\vartheta_{ee} = 0.049 \pm 0.023 $($2σ$)。我们讨论了独立于模型的近地天体+DANSS分析对反应堆和镓异常的影响。近地天体+DANSS独立于模型确定短基线$\barν_{e}$振荡,使我们能够分析反应堆速率,而无需对主反应堆反中微子通量值和具有自由探测器效率的镓源实验数据进行假设。通过拟合得到了对反应堆中微子通量和镓探测器效率的修正。特别是,我们确认的迹象,有利于需要重新计算的$^{235}\text{U}$反应堆反中微子通量在以前的研究中发现假设没有中微子振荡。
2018-04-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Effect of Systematic Uncertainty Estimation on the Muon $g-2$ Anomaly
表征测量值和理论预测值之间差异的统计显著性通常是在假设统计和系统不确定性已知的情况下计算的。然而,许多类型的系统不确定性是根据近似方法估计的,因此分配误差的值本身是不确定的。在这里的不确定性{ \it上分配的不确定性}的影响进行了调查的μ子$g-2$异常的上下文中。如果分配给标准模型预测的不确定性的相对不确定性超过30%左右,则μ子的异常磁矩的标准模型预测与测量值之间观察到的差异的显著性被示出为大幅降低。显著性越高,灵敏度的降低越大,因此建立$5σ$效应不仅需要较小的不确定性,而且必须准确估计不确定性本身,以对应于一个标准差。
2021-07-06 hep-ph physics.data-an
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
Non standard analysis of the solar neutrino anomaly (updated including the SNO day/night spectral data)
继续以前的工作,太阳中微子异常的模型独立的分析进行的中微子振荡,允许与标准太阳模型的预测进行比较。SMA和LMA解决方案也出现在这种情况下,尽管与标准解决方案有些不同。在这种情况下,说明了在SNO中可测量的NC/CC双比率的意义。
2002-07-10 hep-ex hep-ph
Prospects for precision CE$ν$NS measurements with electron-capture neutrinos and lithium-based bolometers
INFN – Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所-大萨索国家实验室);Gran Sasso Science Institute(大萨索科学研究所)
利用电子捕获衰变产生的单能中微子,结合轻元素吸收体,评估高精度中微子散射测量的可行性,通过1kg锂氟探测器实现90天内3%的中微子通量精度,检验镓中微子异常。
2026-03-17 hep-ex hep-ph
Neutrino-4 anomaly: oscillations or fluctuations?
我们提出了一个深入的研究中微子-4的数据,旨在寻找大混合短基线中微子振荡信号的统计意义的中微子-4合作声称在超过$3σ$。我们发现,只有忽略探测器能量分辨率的影响,中微子-4合作的结果才能近似再现。包括这些影响,我们发现,最好的拟合是获得一个混合,甚至更大,接近最大值,但短基线中微子振荡信号的统计意义是只有约$2.7σ$,如果用通常的方法,根据威尔克斯定理进行评估。我们表明,大中微子-4的混合是在强紧张的KATRIN,PROSPECT,STEREO,和太阳$ν_{e}$边界。利用一个更可靠的蒙特卡罗模拟的一个大的类中微子-4的数据集,我们发现,中微子-4短基线中微子振荡信号的统计意义下降到约$2.2σ$。我们还表明,它不是不可能找到一个最佳拟合点,有一个大的混合,甚至最大的,在没有振荡。因此,我们的结论是,主张中微子-4指示有利于短基线中微子振荡非常大的混合是值得怀疑的。
2021-03-15 hep-ex hep-ph
Conformal calibration and look-elsewhere effect in anomaly detection for new-physics searches
Department of Physics and Astronomy, University College London(大学学院伦敦物理系);Department of Engineering, City St. George’s, University of London(伦敦大学城市圣乔治学院工程系);Institute for Theoretical Physics, Campus Süd, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)理论物理研究所);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所)
提出基于共形预测的校准层,将任意异常分数转化为具有分布无关、有限样本保证的显著性,同时修正背景误建模和look-elsewhere效应。
2026-06-15 cs.LG hep-ex hep-ph
The effect of nuclear recoil on neutrino oscillations: Toward understanding of short baseline anomalies
Università del Salento(萨伦托大学);INFN Sezione di Lecce(意大利国家核物理研究所莱切分部);Institute of Nanotechnology of the National Research Council of Italy, CNR-NANOTEC, Lecce Central Unit(意大利国家研究委员会纳米技术研究所莱切中央单元)
研究核衰变中中微子波函数结构,发现核反冲导致的微小能量变化引起显著时间依赖的味振荡,解释镓异常和反应堆异常中的中微子缺失。
2026-06-29 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
Combining dark matter detectors and electron-capture sources to hunt for new physics in the neutrino sector
在这封信中,我们指出了使用基于液体氙的暗物质探测器研究中微子领域新物理的可能性。其特点是非常好的空间分辨率和极低的电子反冲能量阈值。当与放射性$ν_e$源结合时,这两种特性的结合使得对中微子磁矩和无菌中微子振荡的灵敏度非常有竞争力。我们发现,探测器的大小和源强度的现实值,中微子磁矩上的约束可以提高一个数量级的相对于目前的价值。关于无菌中微子搜索,我们发现,大部分的镓异常可以探索在95%的置信水平,只是使用形状信息。
2014-10-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Solutions to Solar Neutrino Anomaly
我们提出了一个更新的分析天体物理的解决方案,双味MSW解决方案,和真空振荡解决方案的太阳中微子异常。最近的五个太阳中微子实验的结果,包括天顶角(昼夜)和光谱信息从神冈实验,和初步的超级神冈结果。新的理论发展包括使用最新的Bahcall-Pinsonneault通量预测(和不确定性)和密度和生产配置文件,中微子-电子散射截面的辐射校正,以及从镓源实验推断的Ga吸收截面的新约束。从一个独立于模型的分析,任意天体物理的解决方案被排除在98%C. L。即使忽略这三类实验中的任何一类,放松光度约束,或者允许对7 Be通量的抑制大于对8B通量的抑制。数据很好地描述了大,小混合角两味MSW转换,MSW转换成一个无菌中微子与小混合,或真空振荡。我们还提出了MSW适合非标准的太阳能模型参数化的任意太阳能核心温度或任意8B通量。
1997-05-16 astro-ph hep-ph
Correlating Non-Resonant Di-Electron Searches at the LHC to the Cabibbo-Angle Anomaly and Lepton Flavour Universality Violation
除了在低能精密实验中存在强烈的轻子味大学违反(LFUV)迹象外,CMS最近发布了一项非共振双轻子对的分析,这可能构成高能LHC搜索中LFUV的第一个迹象。在这篇文章中,我们表明,Cabibbo角异常,一个(明显)违反第一行和列CKM酉$\approx3\,σ$意义,CMS的结果可以相关和共同解释的运营商$[Q_{\ell q}^{(3)}]_{1111} = (\bar{\ell}_1γ^μσ^I\ell_1)(\bar{q}_1γ_μσ^Iq_1)$在一个模型独立的方式。这是可能的,而不违反从ATLAS的非共振双轻子搜索(有趣的是,它也观察到比预期的电子通道中的事件略多),也从$R(π)=π\toμν/π\to e ν$的边界。我们发现一个新的物理假设的$4.5\,σ$和预测$1.0004<R(π)<1.0009$(95\%CL),可以在不久的将来与即将到来的PEN实验结果进行测试的组合偏好。
2021-03-22 hep-ex hep-ph hep-th
Updated Global 3+1 Analysis of Short-BaseLine Neutrino Oscillations
我们提出了一个更新的短基线中微子振荡数据的3+1活跃的无菌中微子混合的框架内拟合的结果。我们首先考虑$ν_e$和$\barν_e$消失的镓和反应堆的异常。我们讨论了最近在近地天体实验中对反应堆$\barν_e$谱的测量所产生的影响,该实验将参数空间的允许区域向更小的$|U_{e4}|^2$值移动。β衰变的限制,使我们能够限制在约2厘米和7米之间的振荡长度在$3σ$中微子的能量为1兆电子伏。然后,我们考虑的LSND异常的光的数据的全局拟合,考虑到从$ν_e$和$ν_μ$消失的实验,包括最近的数据的MINOS和IceCube实验的约束。近地天体对$|U_{e4}|^2$的限制与MINOS和IceCube对$|U_{\mu4}|^2$的限制相结合,导致了一种不可接受的出现-消失的紧张关系,只有在忽略MiniBooNE低能异常的实用拟合中才能容忍。在四个混合参数$Δ{m}^2_{41}$、$|U_{e4}|^2$、$|U_{\mu4}|^2$和$|U_{\tau4}|^2$的空间中,全局$χ^2$的最小化导致三个允许区域具有窄的$Δ{m}^{2}_{41}$宽度,在$ Δm^2_{41} \approx 1.7 $(最佳拟合)、1.3(在$2σ$)、2.4(在$3σ$)eV $^2$。相对于我们以前的全局拟合,混合参数的允许区域的限制主要是由于NEOS约束。我们提出了一个比较的允许区域的混…
2017-06-14 hep-ex hep-ph
The Discovery of the Atmospheric Neutrino Anomaly
本文简要介绍了大气中微子异常的发现。莱纳德和利帕里在会议上对大气中微子进行了全面的回顾,包括IMB-1发现的异常和随后的工作。在这个简短的说明中回答的问题包括:谨慎的措辞,统计学意义,1992年的eronious排除图,Kamiokande确认和SuperK未能引用1986年最初的IMB-1发现。
2019-03-26 hep-ex hep-ph hep-th
Singlet-Doublet Fermion Origin of Dark Matter, Neutrino Mass and W-Mass Anomaly
基于最近CDF与$7σ$合作报道的W玻色子质量异常的统计显著性,我们考虑了一个单重态-二重态(SD)Majorana费米子暗物质(DM)模型,其中对W玻色子质量的修正来自SD费米子引起的辐射修正.虽然单代SD费米子在完整的$Z_2$对称性下是奇数,但不能解释W玻色子质量异常,同时与DM现象学一致,但两代SD费米子可以做到这一点,其中较重的一代在W质量校正中起主导作用,较轻的一代在DM现象学中起作用。此外,如果包含一个$Z_2$ -奇单重标量,这种多代SD费米子也可以辐射产生轻中微子质量。
2022-05-24 astro-ph.CO 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
Type II Dirac Seesaw with Observable $ΔN_{\rm eff}$ in the light of W-mass Anomaly
我们提出了一个轻狄拉克中微子的II型跷跷板模型,以解释最近报道的W玻色子质量的异常与$7σ$统计意义的CDF合作。在极小模型中,由于实标量三重态的真空期望值,W玻色子质量在树水平上得到了所需的增强,这也在产生轻狄拉克中微子质量中起作用。根据新引入粒子的耦合和质量,我们可以在未来的宇宙学实验中观察到右手中微子形式的热或非热产生的相对论自由度$ΔN_{\rm eff}$。将模型推广到辐射狄拉克跷跷板的情形,也可以容纳暗物质和轻子反常磁矩。
2022-07-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos or Flux Uncertainties? - Status of the Reactor Anti-Neutrino Anomaly
预测的和观测到的反应堆反中微子通量之间的$\sim 3σ$差异,被称为反应堆反中微子异常,继续引起人们的兴趣。最近在反应堆反中微子谱中发现了一个意想不到的凸起,以及不同裂变同位素的通量亏损不同的迹象,似乎不利于用无菌中微子振荡来解释这种异常。我们严格审查这一结论,鉴于所有可用的数据电子(反)中微子消失。我们发现,不育中微子假说不能被拒绝的基础上的全球数据,只是轻微的不利相比,一个单独的重新缩放的中微子通量从不同的裂变同位素。其主要原因是近地天体和丹麦国家空间局实验的最新数据中存在光谱特征。如果国家的最先进的预测反应堆通量采取在面值,无菌中微子振荡允许一个一致的描述全球数据的意义接近$3σ$相对于无振荡的情况。即使反应堆通量和光谱在拟合中保持自由,$2σ$对无菌中微子的暗示仍然存在,允许的参数区域与振荡方面的异常解释一致。
2017-11-22 hep-ex hep-ph
Unified Interpretation of Muon g-2 anomaly, 95 GeV Diphoton, and $b\bar{b}$ Excesses in the General Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
该研究在一般型次最小超对称标准模型中统一解释了μ子g-2(5.1σ)、95 GeV双光子(3.1σ)及LEP $b\bar{b}$(2.3σ)三个反常,通过解析与数值分析给出符合现有实验限制的参数空间解释,并指出解决方案可在未来对撞机验证。
2024-12-03 hep-ph
Statistical isotropy of the universe and the look-elsewhere effect
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究所)
Jones等人声称宇宙存在统计各向异性,但作者指出该结论受
2026-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-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
Prospects and requirements of opaque detectors in accelerator neutrino experiments
不透明探测器是最近提出的一种新的探测器概念,其中不透明闪烁体与波长漂移光纤对准,用于以相当低的能量阈值来区分电子中微子和反中微子。在这项工作中,我们调查的不透明探测器在加速器中微子实验中的增强检测能力的潜在影响。本文从类电子事件分析中的能量阈值、能量分辨率、探测效率和背景抑制等几个方面,探讨了在未来的加速器中微子实验中,使用不透明探测器是否能改善CP破坏和光无菌中微子的搜索。我们还确定了不透明探测器在模拟实验中达到指定物理目标的最低要求。我们发现,75.6%的分数的$δ_{CP}$值可以达到CP破坏发现3 $σ$置信水平或更好的不透明检测器120千吨和130千吨基准质量一起使用的中微子束从J-PARC和力矩,分别,而附近的检测器放置在约250米的来源是足以排除镓异常在2 $σ$置信水平。
2020-07-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Neutrino Signals from Solar Neutralino Annihilations in Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking Model
最轻的中性伴子,作为暗物质的候选者,可以被太阳引力捕获。本文在反常介导超对称破缺(AMSB)模型下研究了太阳核中性伴子湮灭产生的高能中微子信号。基于逐事件蒙特卡罗模拟程序WimpSim,在大型中微子望远镜IceCube上研究了末态μ子的详细能量谱和角谱。更精确地模拟了中微子在太阳核中湮灭产生的过程,中微子从太阳到地球的传播过程,以及中微子到μ子的转换过程。我们的结果表明,在AMSB模型中,有可能在冰立方观测到高能μ子,只要最轻的中性粒子具有相对较大的higgsino分量,作为经验法则$ N_{13}^2 + N_{14}^2 > 4%$或等效的$ σ_{SD} > 10^{- 5} pb$。特别是对我们有利的参数,信号年事件可达102个,统计显著性可达20以上。我们指出μ子的能谱可以用来区分AMSB模型和其他超对称性破缺的情形。
2008-06-17 astro-ph hep-ph
Oscillation characteristics of active and sterile neutrinos and neutrino anomalies at shot distances
本文考虑了一个广义唯象的(3 + 2 + 1)模型,计算了在正常的活动中微子质量等级和一个无菌中微子质量与另外两个无菌中微子质量之间的显著分裂下的中微子振荡特性。考虑到轻子扇区中CP不变性的可能破坏,本文提出了一种新的参数化方法和一种特定形式的活动中微子和惰性中微子的广义中微子混合矩阵。选择了中微子质量和混合参数的测试值。计算了不同味中微子的跃迁几率,并得到了在中微子能量不高于50 MeV时,μ中微子/反中微子喷流中μ中微子/反中微子的消失几率和电子中微子/反中微子的出现几率随距离和其他模型参数的变化关系图。也是距离与中微子能量之比的函数。结果表明,在活性中微子和惰性中微子之间存在一定类型(a_2型)的混合矩阵的情况下,可以解释中微子数据中的小距离加速度异常(LSND异常),以及反应堆和镓异常。所得的理论结果可用于解释和预测寻找不育中微子的地基中微子实验结果,也可用于某些天体物理观测数据的分析。
2016-12-20 hep-ph
Lepton Photon 2001 Concluding Remarks
在这次会议上取得了重要的新成果。$K^{0}\to π+π$中CP的直接破坏已经在两个独立的实验中得到了证实,CERN的NA 48和费米实验室的KTeV。SLAC的Babar和KeK的Belle都通过研究黄金$K_{S}+Ψ$衰变模式确定了$B^{0}_{d}-\bar B^{0}_{d}$振荡中的CP破坏。观测到的CP破坏与基于夸克混合现象的标准模型的预期一致。萨德伯里中微子天文台(SNO)的第一批结果表明,长期存在的太阳中微子之谜终于在中微子振荡方面得到了解决。会议结束后公布的结果修改了μ子异常的理论预测。这个新的结果,如果得到证实,将大大减少μ子异常的理论预期值和布鲁克海文实验的最新结果之间的差异。
2002-01-21 hep-ph