Short-Baseline Electron Neutrino Oscillation Length After Troitsk
我们讨论了短基线电子中微子消失的影响,在3+1混合计划的最近Troitsk边界的中微子与质量之间的混合2和100 eV。考虑到特罗伊茨克的数据,结合短基线nu_e和反连续nu_e消失实验的结果,其中包括反应堆和镓异常,我们得出了有效中微子平方质量差在0.85 ~ 43 eV ^[2]之间的2 σ允许范围。上限意味着它是可能的,在距离和/或能量的振荡,可以观察到在放射源实验。这也有利于ICARUS@CERN实验,在该实验中,振荡很可能不会在近探测器中消失。我们还讨论了无中微子双β衰变的影响。
2013-05-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
First Double-Chooz Results and the Reactor Antineutrino Anomaly
通过对Bugey-4测量的初始反中微子通量进行归一化处理,研究了反应堆反中微子异常所隐含的短基线反连续性消失对theta_{13}的双谱线测量的可能影响。我们发现,只有当Δ m^2_{41}大于约3 eV^2时,这些影响才可以忽略不计,并且由Double-Escherz合作获得的theta_{13}值才是准确的。对于较小的Δ m^2_{41}值,短基线振荡在Bugey-4上没有完全平均,反应堆反中微子异常引起的不确定性可能与本征双中微子不确定性具有相同的数量级。
2011-11-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Appearance-Disappearance Relation in 3+$N_{s}$ Short-Baseline Neutrino Oscillations
本文导出了3+ $N_{s}$中微子混合方案中短基线振荡出现和消失的振幅之间的关系,这是在分析现有的3+ $N_{s}$中微子混合方案中发现的出现-消失张力的来源。我们用短基线中微子振荡数据的整体拟合结果说明了在3+1和3+2混合的情况下,该关系揭示出现-消失张力的能力。
2015-12-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Implications of 3+1 Short-Baseline Neutrino Oscillations
本文对KARMEN和LSND nu_e-Carbon散射数据与短基线中微子振荡数据的3+1整体拟合进行了改进。我们讨论了β衰变和无中微子双β衰变实验中有效中微子质量测量的意义。我们发现各自的预测范围约为0.1-0.7 eV和0.01-0.1 eV。
2011-11-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light Sterile Neutrinos in Cosmology and Short-Baseline Oscillation Experiments
我们分析了最新的宇宙学数据,包括普朗克,考虑到可能存在的无菌中微子的质量在eV标度表示的短基线中微子振荡数据在3+1框架。我们发现,本地测量的哈勃常数的贡献诱导的相对论自由度的有效数量的值的增加以上的标准模型值,给出了一个指示,有利于无菌中微子的存在和它们的贡献,暗辐射。此外,本地星系团质量分布的测量有利于eV尺度质量的不育中微子的存在,与短基线中微子振荡数据一致。在这种情况下,宇宙学和短基线中微子振荡数据之间没有矛盾,但不育中微子对相对论自由度的有效数量的贡献可能小于1。考虑到Dodelson-Widrow和热模型的统计宇宙学分布的不育中微子,我们发现,在Dodelson-Widrow模型中有一个宇宙学和短基线中微子振荡数据之间的兼容性稍好,并在早期宇宙中的不育中微子的产生所需的抑制略小。
2014-02-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Pragmatic View of Short-Baseline Neutrino Oscillations
本文给出了3+1、3+2和3+1+1中微子混合方案中短基线中微子振荡数据的整体分析结果。我们表明,数据不允许我们放弃最简单的3+1计划,有利于更复杂的3+2和3+1+1计划。我们提出了3+1参数空间中的允许区域,其位于$Δ{m}^2_{41}$处,在$3σ$处的0.82和2.19之间的$\text{eV}^2$。无振荡的情况不受约$6σ$的青睐,如果不考虑LSND数据,则其急剧降低至约$2σ$。因此,需要新的高精度实验来检查LSND信号。
2013-11-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Short-baseline neutrino oscillations with 3+1 non-unitary mixing
我们考虑了三个轻标准中微子的幺正混合和一个较重质量中微子的非幺正混合贡献的情况,它可以产生短基线中微子振荡。我们表明,这种情况下预测恒定的味道变化的概率在短基线距离。因此,它不能解释在LSND和MiniBooNE外观实验中观察到的光谱失真。另一方面,生存概率作为$L/E$的函数振荡,可以解释短基线消失实验中的振荡。我们还从现有的短基线中微子振荡数据中得到了混合参数的界。
2019-08-07 hep-ex hep-ph
Short Baseline Oscillations and the Gallium Mystery
本文探讨短基线上中微子异常味转变(约5σ证据)与三味振荡范式的冲突,并分析标准模型内外的可能解释,聚焦镓之谜。
2023-05-15 hep-ex hep-ph
Oscillations Beyond Three-Neutrino Mixing
本文综述了在3+1混合框架下轻无菌中微子引起的短基线中微子振荡现象的研究现状。
2016-10-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Short Baseline Neutrino Oscillation Experiments
一系列短基线中微子振荡实验提供了意想不到的结果,现在它们被称为短基线异常,并且都表明存在质量标度在1~eV左右的无菌中微子。短基线异常的信号报告从4个不同的实验类。然而,目前还没有令人信服的理论模型来解释这种无菌中微子,并且通过单一实验来证实1~eV的无菌中微子可能具有挑战性。在这篇短文中,我们描述了几类短基线中微子振荡实验及其目标。
2015-01-05 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Sterile Neutrino Fits
在简要回顾了导致目前三中微子混合范式的太阳、大气和长基线中微子振荡实验的结果之后,我们讨论了有利于短基线振荡的中微子振荡实验的迹象,短基线振荡需要一个或多个无菌中微子的存在。我们表明,一个不育中微子存在的最简单的可能性是不够的,以适应所有的短基线中微子振荡实验的数据,因为两个紧张局势:中微子和反中微子数据之间的紧张关系和出现和消失的数据之间的紧张关系。中微子和反中微子数据之间的紧张关系被消除,增加了第二个无菌中微子,允许CP违反短基线实验的影响。在这种情况下,出现和消失数据之间的紧张关系减少,但不能消除。
2011-06-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Matter effects in oscillations of neutrinos traveling short distances in matter
众所周知,当中微子在物质中传播的距离$t$较短时,中微子味振荡中的物质效应较小,并且随着$t$的减小而减小的速度比振荡效应本身更快。我们讨论的原因,并证明在某些情况下,这种说法不再是正确的。特别是,我们表明,如果中微子在进入物质之前(或退出后)在真空中传播显着的距离,短$t$中微子振荡的物质效应可以显着增强。太阳和大气中微子振荡与近水平轨道内的地球和加速器实验的影响。我们还评论了由于味道改变中性电流的中微子振荡的问题。
2001-02-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Fits to Short Baseline Neutrino Oscillation Measurements
本文回顾了短基线振荡实验的解释范围内的一个,两个和三个不育中微子模型与额外的中微子质量状态在~1 eV的范围。出现和消失的信号和限制。我们表明,拟合短基线数据集的(3+3)模型,定义为三个活跃和三个不育中微子,结果在一个整体的拟合优度为67%,和90%的兼容性之间的所有数据集-相比,(3+1)和(3+2)模型的兼容性分别为0.043%和13%。虽然(3+3)拟合产生了最高质量的整体,它仍然发现与MiniBooNE外观数据集不一致;特别是,全局拟合未能解释观察到的MiniBooNE低能量过剩。考虑到整体的改进,我们建议使用(3+2)和(3+3)拟合的结果,而不是(3+1)拟合,为未来的中微子振荡现象。这些结果激励追求进一步的短基线实验,如本文所述。
2012-07-19 hep-ex hep-ph
Short-baseline oscillation scenarios at JUNO and TAO
我们研究了JUNO和TAO对标准模型之外的两种激发方案:大额外维度(LED)和轻无菌中微子在3+1中微子混合背景下引起的振荡的敏感性。我们发现,JUNO+TAO可以设置每个场景的参数空间上的竞争界限。特别是,我们发现JUNO+TAO在LED方面可以与MINOS,DUNE或KATRIN竞争。如果LED是存在于自然界中,我们表明,可以测量的参数与标准的振荡参数具有类似的精度。我们还表明,JUNO+TAO可以测试几乎所有的参数空间首选镓实验的上下文中的3+1混合。最后,我们讨论了区分这两种情况的可能性。
2022-04-11 hep-ex hep-ph
Short-baseline neutrino oscillations, Planck, and IceCube
我们研究了一个新的轻物理框架,它只通过中微子混合耦合到标准模型。认真考虑短基线异常的暗示,并将其与现代宇宙学数据和最近的IceCube测量相结合,我们得到了令人惊讶的有效约束的隐藏的力量:keV $\lesssim M \lesssim0.3$ GeV的介质质量和$g_{h}>10^{-6}-10^{-3}$的耦合常数。隐藏中微子和活跃中微子之间的味平衡可以延迟到$\sim 1$ MeV的温度,但不能低于$\sim 100$ keV。这种情况可以用下一代宇宙微波背景、冰立方和振荡实验来测试。
2016-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Novel Approach to Short Baseline Oscillation Searches Using Neutrino Tagging with nuSCOPE
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), CNRS/IN2P3, Sorbonne Université, Université Paris Cité(核物理与高能物理实验室(LPNHE),CNRS/IN2P3,索邦大学,巴黎西岱大学);European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织(CERN))
提出利用标记中微子束流进行短基线振荡搜索的新方法,以CERN的nuSCOPE设施为基准,评估其对惰性中微子诱导振荡的灵敏度,显著减少对中微子通量预测的依赖,并覆盖广泛的参数空间。
2026-10-16 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
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
A Short Travel for Neutrinos in Large Extra Dimensions
中微子振荡成功地解释了在太阳中心和地球大气等自然源以及反应堆和加速器等人造源产生的中微子中观察到的味道转变。这些振荡是由两个质量平方差驱动的,太阳和大气,在亚电子伏尺度。然而,短基线的长期异常可能意味着在eV尺度上存在新的振荡频率,以及这种无菌状态与三个活跃中微子混合的可能性。在未来的中微子计划中,费米实验室的短基线中微子计划(SBN)有望为这个问题提供最终的答案。在这封信中,我们考虑了一个特定的模型,大额外的维度(LED),它提供了有趣的签名振荡额外的无菌状态。我们开始重新创建3+1方案中的无菌中微子的灵敏度分析,之前由SBN合作完成,通过模拟三个SBN探测器中的中微子事件,从μ子中微子消失和电子中微子出现。然后,我们实现了中微子振荡的预测在LED模型中,我们也进行了灵敏度分析,LED参数。最后,我们研究了SBN区分3+1和LED两种模式的能力。我们已经发现,SBN是敏感的LED模型中预测的振荡,并有可能约束LED参数空间比任何其他振荡实验,$m_{1}^D<0.1\,\text{eV}$。如果SBN观察到偏离三个活跃中微子框架,它也有能力区分3+1框架和LED框架中预测的无菌振荡。
2018-08-28 hep-ex hep-ph
Short baseline neutrino oscillations: when entanglement suppresses coherence
为了使中微子振荡发生,中微子和带电轻子通过带电电流相互作用产生的纠缠量子态必须解纠缠。采用非微扰Wigner-Weisskopf方法,从母粒子的(两体)衰变中得到了中微子和带电轻子的正确的\emph{entangled}量子态.在短基线实验中,源寿命和退纠缠长度尺度导致振荡几率的抑制。抑制由$π\, L_s/L_{osc}$确定,其中$L_s$是母体粒子的衰变长度的\emph{smallest}或解缠结长度尺度。对于$L_s \geq L_{osc}$,相干性和振荡被抑制。这些效应在\emph{short base line experiments}和低中微子能量下更为突出。我们得到的修正的出现和消失的概率修改的源的寿命和解纠缠尺度,并讨论其影响的加速器和反应堆实验。这些效应意味着,符合基于通常的量子力学公式\emph{underestimate} $\sin^2(2θ)$和$δm^2$的实验数据,并且对于$δm^2\simeq \,\mathrm{eV}^2$更显着,新一代无菌中微子的质量范围可以解释短基线异常。
2011-09-01 hep-ex hep-ph quant-ph
On the gallium experiment BEST-2 with a $^{65}$Zn source to search for neutrino oscillations on a short baseline
本文考虑在BEST-2镓实验中使用α,$^{65}$ Zn源来限制允许振荡参数的范围。计算了BEST-2实验所需的$^{65}$ Zn源的活性、其大小、对振荡测量结果的影响以及生产这种源的可能性。测量执行的计划被认为是。
2018-07-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Short-Baseline Neutrino Oscillations at a Neutrino Factory
在三中微子和四中微子的情况下,可以描述的LSND实验的结果的框架内,我们认为在中微子工厂的短基线中微子振荡实验的能力。我们发现,当短基线($L \alt 100$ km)中微子工厂测量与其他基于加速器的振荡结果一起使用时,完整的三中微子参数空间可以通过测量$ν_e \to ν_τ$振荡的速率,并测量与$ν_e \to ν_μ$或$ν_μ\to ν_τ$振荡(包括相应的反中微子通道)的CP破坏来确定。通过对$ν_e \to ν_μ$和$ν_μ\to ν_τ$中CP破坏的测量,有可能区分三中微子和四中微子的情况。
2000-07-17 hep-ph
Short-baseline Neutrino Oscillation Waves in Ultra-large Liquid Scintillator Detectors
强大的新型数千吨液体闪烁中微子探测器,包括NOvA和LENA,将在未来十年内上线。当这些探测器与短基线的中等功率静止衰变(DAR)中微子源耦合时,这些探测器可以决定性地解决最近在高Δ m^2下中微子振荡的模糊信号。这些探测器的长度大于50 m,因此使用DAR光束,特征振荡波将在探测器的长度上明显,从而提供对振荡现象的有力验证。LENA可以同时执行numubar到nuebar的出现和nue到nue的消失搜索,具有前所未有的灵敏度。鉴于NOvA目前的设计,它可能仅限于核消失,但在高Δ m^2区域也具有出色的灵敏度。对于外观通道,LENA可以提供LSND和MiniBooNE信号区域的严格测试,> 5 σ,基准体积减小为5 kt,中微子源为10 kW。此外,在nue模式下LENA和NOvA消失灵敏度与最近的反应堆异常(表明可能的nuebar消失)互补,并将在3 σ水平上覆盖这种可能的振荡信号。
2011-05-25 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Short-Baseline Active-Sterile Neutrino Oscillations?
我们认为,在LSND实验和镓放射源实验中观察到的异常现象可能是由大约20 ~ 30 eV ^[2]的大平方质量差产生的中微子振荡造成的。我们考虑最简单的3+1四中微子方案,它也可以容纳所观察到的太阳和大气中微子振荡。我们指出,在这个框架下,nu_e和nu_mu在短基线中微子振荡实验中的消失主要是由于活跃-不育跃迁。本文完成后出现的第一个MiniBooNE结果的影响,在附录中进行了讨论。
2007-07-03 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
Testing 3+1 and 3+2 neutrino mass models with cosmology and short baseline experiments
最近的短基线中微子振荡实验和宇宙微波背景各向异性测量的结果表明存在额外的不育中微子。在本文中,我们适当地结合这些数据集,推导出3+1和3+2框架中的不育中微子质量的界限,发现两个数据集之间潜在的良好协议。然而,当分析中包括星系团时,振荡和宇宙学数据之间的张力明显存在。
2012-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Short Wavelength Oscillations with Right-Handed Neutrinos
标准模型扩展了三个右手,单重态中微子一般耦合允许的$SU(2)_{L}\times U(1)$对称性。传统的振荡通常由三个左手中微子来解释。本文研究了当右手态的质量在eV范围内时发展的新结构。新的状态与标准轻中微子发生干涉和振荡。当探测器在短波长上平均时,新的结构出现。我用这些结果来呈现和分类的MiniBooNe,反应堆和镓探测器实验中观察到的异常的属性。
2016-03-31 hep-ph
MiniBooNE Neutrino Oscillation Search Results and Predicted Background Events
在这篇简短的评论中,我们讨论了2020年MiniBooNE电子中微子外观振荡的结果,特别关注与MiniBooNE振荡结果和其他(反)电子中微子外观搜索实验相关的背景预测。
2020-10-12 hep-ex hep-ph
Short Baseline Neutrino Oscillations and a New Light Gauge Boson
本文考虑一个含有三个额外的惰性中微子和规范B-L相互作用的中微子振荡模型。我们发现允许值的模型参数,可以调和的反μ中微子反电子中微子转换的证据,在LSND中微子振荡实验的MiniBooNE实验的零结果的结果。在MiniBooNE观测到的部分低能过剩电子中微子事件可以自然产生,并对MiniBooNE即将出现的反中微子振荡结果进行了定量预测.
2007-12-21 hep-ph
Light sterile neutrinos: oscillations and cosmology
质量约为1 eV的轻惰性中微子作为所谓短基线中微子振荡异常的可能解释已经被研究了很多年。最近,几个中微子振荡实验报道的偏好非零值的混合角和平方质量差的积极无菌混合,但并不总是一致的。我回顾了我们目前的知识轻不育中微子在3+1模型,开始一个单独的讨论最相关的搜索的状态,然后分析出现的问题时,结合不同的探针在一个全球性的适合。还提供了一个简短的总结与宇宙学观测的紧张局势。
2019-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Accelerator-based Short-baseline Neutrino Oscillation Experiments
在过去的二十年里,几个实验报告了异常的结果,这些结果可能暗示了在$eV^{2}$质量尺度下无菌中微子状态的令人兴奋的可能性。液态氩时间投影室(LArTPC)是一种特别有前途的技术,以探索这一物理,由于其细粒度的跟踪和特殊的量热能力。MicroBooNE实验是一个170吨的LArTPC,计划很快开始使用费米实验室的助推中微子束(BNB)获取数据,将LArTPC的发展与理解MiniBooNE实验所看到的低能电磁异常的主要物理目标相结合。展望未来,MicroBooNE将成为\textit{short-baseline neutrino}计划的一部分,该计划通过增加额外的LArTPC探测器来搜索轻无菌中微子,并为现有的实验异常带来明确的解决方案,从而在许多重要方面扩展了BNB的物理能力。本文将概述基于加速器的短基线中微子振荡计划,重点是MicroBooNE实验,同时强调在不久的将来进一步解决短基线异常的前景。
2015-10-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Phenomenology of neutrino oscillations and mixing
本文综述了3+1和3+2中微子混合方案中三中微子混合的现状和短基线中微子振荡数据的全局分析结果。
2013-10-28 hep-ex hep-ph
Short-baseline neutrino oscillations and neutrinoless double-beta decay in schemes with an inverted mass spectrum
我们考虑了短基线中微子振荡、氚β衰变和无中微子双β衰变衰变的两种方案,它们都具有倒置的质量谱和三个和四个大质量中微子场的混合。本文分析了最近几次寻找地球中微子振荡的实验结果,讨论了LSND指示有利于中微子振荡与其它实验结果的一致性。在所考虑的模型的框架下,它表明,无中微子双β衰变的观察可以允许获得有关的CP破坏轻子部门的信息。
1996-04-20 hep-ph
Testing Localization in Neutrino Oscillations
研究了MiniBooNE等短基线中微子振荡实验中的中微子波包局域化问题。结果表明,对于1 eV量级的大中微子质量分裂,在理论上是无菌中微子。
2012-03-16 hep-ex hep-ph
A combined analysis of short-baseline neutrino experiments in the (3+1) and (3+2) sterile neutrino oscillation hypotheses
我们研究了添加两个不育中微子来解决短基线中微子振荡结果与CPT守恒的四个中微子振荡模型之间存在的明显的张力。对于(3+1)和(3+2)模型,计算了来自空短基线实验Bugey、CHOOZ、CCFR84、CDHS、KARMEN和NOMAD的组合数据集与LSND数据集之间的统计相容性水平。所有七个短基线实验,包括LSND,也进行了综合分析,以获得两个模型的中微子质量和混合参数空间的有利区域。最后,讨论了比较(3+1)和(3+2)假设的四个统计检验。所有检验均表明,(3+2)模型对现有短基线数据的拟合效果明显优于(3+1)模型。
2004-06-25 hep-ph
Cosmology with sterile neutrino masses from oscillation experiments
从宇宙学和中微子振荡实验中都有线索表明,一个或两个电子伏特质量的无菌中微子是有利的。我们认为,从短基线中微子实验与宇宙学观测相结合的数据的影响。特别是我们考虑宇宙模型的状态方程的暗能量和曲率是允许变化的。我们发现短基线实验和宇宙学结果的一致性取决于所使用的宇宙学数据集。当这两个是一致的,我们发现,从短基线实验中包含的信息,只有轻微的影响宇宙学模型参数的首选值。具有宇宙学常数型暗能量和零曲率的宇宙仍然与我们使用的数据完全一致。我们还报告说,在10 eV的范围内的热化不育中微子是完全符合广泛的宇宙学数据,只要不考虑的物质功率谱的信息。
2013-03-19 astro-ph.CO hep-ph
Application of Selenium-82 for Short Base Neutrino Oscillations Searches
National Research Centre Kurchatov Institute(库尔恰托夫国立研究中心)
本文提出利用硒-82核反应和闪烁晶体在低阈值条件下探测新中微子种类的实验方法。
2026-02-22 hep-ph
Distinction of atmospheric neutrino-mu - neutrino-tau and neutrino-mu - neutrino-sterile oscillations using short or intermediate baseline experiments
本文综述了大气$ν_μ$振荡产生活跃中微子或惰性中微子的情况。有人认为,无论是在超级神冈的中性电流事件的研究,也不是从未来的长基线实验中获得的信息可能不足以在这两种情况之间明确地作出决定。然而,将这些结果与未来短期或中期基线$τ$外观实验的结果相结合,将清楚地解决大多数剩余的模糊性。这一结论并不强烈依赖于LSND的结果是否会得到证实。在LSND得到确认的情况下,在这种短基线或中等基线实验中的阴性结果也将明确排除LSND作为间接$ν_μ-ν_τ-ν_e$振荡的解释。
1999-01-18 hep-ph
Testing Explanations of Short Baseline Neutrino Anomalies
对中微子振荡的实验观察深刻地影响了中微子物理学,从理论上得到很好的理解到需要超越粒子物理学标准模型的新物理学。事实上,中微子质量的神秘性意味着存在着以前从未观察到的新粒子,通常被称为无菌中微子,因为它们不会经历标准的弱相互作用。虽然中微子振荡测量进入了精确时代,达到了1000倍的精度,但许多实验结果显示出与标准模型的显著差异,其基线比典型的振荡基线短得多,如LSND,MiniBooNE,镓实验和反应堆反中微子测量。这些短基线的异常现象可以用一个质量在$1-10~\text{eV}$范围内的轻无菌中微子的加入来解释,然而,在许多零实验观测中,它处于强烈的张力中。另一种解释是,在$1-500~\text{MeV}$中有质量的无菌中微子可以解决这个问题。在这里,我们测试两类模型。一方面,我们寻找在短基线收集的数据集,这可以限制重无菌中微子模型。我们发现,极小模型是完全受约束的,但该模型的几个扩展可能会削弱当前的约束,并与当前和未来的数据集进行测试。另一方面,我们测试的中微子振荡在短基线的存在下,由光无菌状态引起的,与MicroBooNE实验,液氩时间投影室专门设计来解决每个中微子相互作用的细节收集的数据。我们报告了两种分析的无效结果,进一步限制了短基线异常的可能解释空间。如果短基线异常之谜的背后隐藏着新的物理学,那么它绝对不是一个简单的模型所能描述的。
2022-09-27 hep-ex hep-ph
Confronting Recent Neutrino Oscillation Data with Sterile Neutrinos
最近的中微子振荡结果引起了人们对无菌中微子振荡模型的新兴趣。本文回顾了MiniBooNE和短基线反应堆反中微子实验的背景下,无菌中微子的数据。结果被纳入组合适合测试无菌中微子振荡模型,后来扩展到解决问题的影响的可行性。最后,未来的实验,可以解决已经提出的问题进行了讨论。
2011-10-17 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
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
Combining $ν_e$ Appearance and $ν_μ$ Disappearance Channels in Light Sterile Neutrino Oscillation Searches at Fermilab's Short-Baseline Neutrino Facility
最近,在短基线上观测到的中微子通量异常的一些实例,已经为我们的标准模型集合中添加新的中微子味道的假设提供了牵引力,尽管这些中微子味道与伙伴轻子无关。在LSND、MiniBooNE和离核反应堆很近的地方观察到的异常表明存在质量在$\sim1\text{eV}$尺度上的无菌质量态,这促使了进一步的研究。随后,费米实验室将主持一个短基线中微子(SBN)振荡计划,该计划将通过沿助推器中微子束线部署三个最先进的液氩探测器来交叉检查这些异常。通过逐事件的蒙特卡罗模拟研究,本文提出了短基线振荡的敏感性预测SBN在一个纯粹的统计基础上的范围内的3+1无菌中微子模型近似两味混合的基础。作为世界上第一个,在参数空间的3+1混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$的敏感性,除了通过组合$ν_μ$消失和$ν_e$出现通道数据获得的敏感性。还提供了这两个单独通道的能谱和3+1振荡参数灵敏度预测。结果与费米实验室已经设想的参数空间灵敏度预测一致,达到了令人满意的程度。
2017-05-18 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
Prospects of Light Sterile Neutrino Oscillation and CP Violation Searches at the Fermilab Short Baseline Neutrino Facility
我们研究了费米实验室的短基线中微子(SBN)实验计划对全球允许的(3+ $N$)无菌中微子振荡参数空间的检验能力。我们明确地考虑了(3+1)、(3+2)和(3+3)无菌中微子振荡情形的全局允许参数空间。我们发现,对于(3+1)、(3+2)和(3+3)方案,SBN可以探测到的$5σ$灵敏度分别超过目前允许的参数空间的85%、95%和55%,置信度分别为99%.在(3+2)和(3+3)两种情况下,CP破坏相出现在振荡概率项中,导致中微子和反中微子出现概率的显著差异。我们探讨SBN的敏感性,这些阶段的(3+2)的情况下,通过目前计划的中微子束运行,并调查潜在的改进,通过额外的反中微子束运行。我们表明,如果考虑反中微子曝光,对于(3+2)CP破坏相$ϕ_{54}$的最大值,SBN可能是第一个直接观察到与扩展轻子扇区相关的CP破坏的$\sim 2σ$暗示的实验。
2017-02-06 hep-ph
Short wavelength quantum electrodynamical correction to cold plasma-wave propagation
研究了短波量子电动力学(QED)修正对等离子体波传播的影响。研究了磁化和未磁化等离子体中的等离子体振荡和电磁波的影响。短波QED修正对等离子体振荡和非寻常模的影响最为显著。特别是,QED校正允许等离子体振荡传播,并且异常模式失去了它的阻带。我们的结果的意义进行了讨论。
2006-08-16 hep-ph physics.plasm-ph
Constraints on a sub-eV scale sterile neutrino from non-oscillation measurements
几个短基线中微子振荡实验中的异常现象表明,可能存在约eV量级的无菌中微子,它们与已知的三种中微子有明显的混合。通过对$μ^-$、$τ^-$、$π^-$和$K^-$的轻子衰变、$τ^-$的某些半轻子衰变以及$Z$玻色子的不可见衰变宽度的综合研究,我们发现,如果存在这样的轻不育中微子,则有可能约束相应的混合矩阵元.此外,我们比较的约束,通过使用这里提出的方法,从短基线中微子振荡实验获得的实验结果。我们发现单个轻的无菌中微子不能满足现有的短基线中微子振荡约束,并解释了上述反常现象。在此过程中,我们提供了一些实验上干净的观测值,可以用来直接研究光无菌中微子独立的中微子振荡实验。
2018-11-30 hep-ph
Baseline-dependent neutrino oscillations with extra-dimensional shortcuts
在额外维度的情况下,活跃中微子和惰性中微子之间的振荡可以由振荡幅度中的新共振来控制。当两个相位差之间发生抵消时,就会产生这种共振,通常的运动学相位差来自中微子质量平方差,几何学相位差来自无菌中微子相对于被限制在膜上的活性中微子穿过体的旅行时间差。在这项工作中,我们引入了一个特定的度规膜体系统,从中我们明确得出额外的维测地线的不育中微子,并最终的活性不育两态系统的振荡概率。我们发现,对于一个非对称翘曲度规,共振条件涉及到中微子的能量E和在膜上的旅行距离L。换句话说,谐振能量可以被视为基线依赖的。我们表明,一个很好的近似,共振条件不是在E或L,而是在产品LE。该模型具有丰富的含义,包括共振条件的多个解决方案的可能性,以及对现有数据集的影响,例如,LSND和MiniBooNE。一些现象与这些膜体共振进行了讨论。
2009-05-31 hep-ph
Confronting the short-baseline oscillation anomalies with a single sterile neutrino and non-standard matter effects
在双中微子$\stackrel{\tiny{(-)}}ν_μ\rightarrow\stackrel{\tiny{(-)}}ν_e$振荡近似下,研究了非标准物质效应下的MiniBooNE中微子、MiniBooNE反中微子和LSND反中微子数据集.我们假设这些效应可以用一个与$L$无关的有效势($V_s=\pm A_s$)来参数化,该势仅由一个中间的、非弱相互作用(无菌)的中微子态经历,我们假设该中微子态参与振荡,其中$+/-$对应于中微子/反中微子传播。我们详细讨论了这种振荡出现的数学框架,并推导出相关的振荡概率作为真空振荡参数$Δm^2$和$\sin^22θ_{μe}$,以及物质效应参数$A_s$的函数。我们能够成功地拟合所有三个数据集,包括MiniBooNE低能量过剩,具有以下最佳拟合模型参数:$Δm^2=0.47$ eV $^2$,$\sin^22θ_{μe}=0.010$和$A_s=2.0\times10^{-10}$ eV。最佳拟合的$χ^2$ -概率对应于21.6%,与之相比,$A_s$被设置为零的拟合的概率为6.8%,对应于(3+1)无菌中微子振荡模型。我们发现,三个数据集之间的兼容性对应于17.4%,相比之下,$A_s=0$为2.3%。最后,考虑到拟合结果,我们研究了反应堆,太阳能和大气振荡的后果。在本文中,所提出的模型是经验驱动的,但所获得的结果可以直接用于研究各…
2012-02-06 hep-ph
Light Sterile Neutrinos and Short Baseline Neutrino Oscillation Anomalies
我们研究了两种可能的解释短基线中微子振荡异常,如LSND和MiniBooNE反中微子数据,和反应堆异常。第一种情况是两个eV级无菌中微子的迷你跷跷板机制。我们提出的解析公式和数值结果表明,这种情况下可以解释短基线和反应堆异常,是一致的,与观察到的质量和混合的三个活跃的中微子。我们还表明,这种情况下,可以自然地从一个有效的理论包含一个TeV尺度的VEV,这可能与其他TeV尺度的物理。最小版本的迷你跷跷板涉及到五个真正的参数,并有利于一个倒置的层次结构的活性无菌混合。它有一个有趣的性质,即无中微子双β衰变的有效Majorana质量为零,而与氚β衰变和宇宙学有关的有效质量分别约为0.2和2.4 eV。第二种情况只包含一个eV尺度的惰性中微子,但在轻惰性中微子和活性中微子之间存在一个有效的非幺正混合矩阵。我们发现,虽然这可能解释的异常,如果非么正性起源于一个沉重的无菌中微子与一个大的(微调)混合角,这种情况下是高度约束宇宙学和实验室观测。
2012-01-31 hep-ph
Short-baseline neutrino oscillations and neutrinoless double-beta decay in the framework of three neutrino mixing and a mass hierarchy
本文在三重中微子混合和中微子质量分级模型($ m_1 << m_2 << m_3 $)的框架下,分析了最近的地面中微子振荡实验结果。在这个模型中,地球中微子的振荡由三个参数表征:$ Δm^2 = m_3^2 - m_1^2 $和两个混合矩阵元$U_{e3}$和$U_{\mu3}$的平方模。利用消失实验和太阳中微子实验的结果,证明了$|U_{e3}|^2$和$|U_{\mu3}|^2$的可能值只存在两个区域:I. $|U_{e3}|^2$和$|U_{\mu3}|^2$均为小型II型。$|U_{e3}|^2$较小,而$|U_{\mu3}|^2$较大。如果混合参数在区域I中,则$ ν_μ<-> ν_e $振荡被抑制。在这种情况下,有利于$ ν_μ<-> ν_e $振荡的LSND指示与所有其他实验的阴性结果不一致。如果混合参数在区域II中,则强烈抑制$ ν_e <-> ν_τ$振荡。如果大质量中微子是Majorana粒子,我们的分析表明,只有当混合参数在I区时,才能在下一代实验中观察到无中微子的双β衰变。
1996-02-02 hep-ph
Neutrino mass and mixing parameters: A short review
本文在对标准三中微子混合框架下的中微子振荡和非振荡研究进行全面唯象分析的基础上,对中微子质量和混合参数的研究现状进行了简要回顾。
2005-06-29 hep-ph
Sterile neutrinos influence on oscillation characteristics of active neutrinos at short distances in the generalized model of neutrino mixing
本文用一个含有活跃中微子和惰性中微子的唯象模型计算了活跃中微子正常质量层次的中微子振荡特性。考虑到惰性中微子的贡献,计算了活跃中微子的出现几率和存活几率。修正的图形依赖性的出现的电子中微子/反中微子的μ子中微子/反中微子束的中微子能量和其他模型参数的比率的函数的概率。结果表明,在一定类型的混合的情况下,活跃和不育中微子,它是可能的,以澄清在短距离的中微子数据的异常的一些功能。一个新的参数化的一个特定类型的混合矩阵的活动和不育中微子,考虑到额外的来源的CP破坏。与现有的实验数据进行了比较,并利用这些知识得到了一些模型参数的估计,所得的关于活跃中微子和惰性中微子混合的理论结果可用于解释和预测寻找惰性中微子的地基实验结果以及一些天体物理数据的分析。
2019-07-12 hep-ph
Complex poles and oscillatory screened potential in QED plasmas
本文讨论了简并电子等离子体中静态粒子间势振荡行为的机制。在金属合金中观察到的这种行为通常被称为“弗里德尔振荡”,其起源与科恩奇点有关。我们表明,虽然这种解释是足够的大的距离,在短距离的振荡起源于一个复杂的极点的介质中的光子传播在复杂的q-平面,它存在旁边的(纯虚的)德拜极点。如果这种短程振荡保持在弗里德尔振荡已经消失的温度下,那么它们就可以被物理地区分出来。这是由非电磁等离子体模型中的有限温度计算所建议的,该模型显示出类似的极结构。
2001-06-04 hep-ph