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
3+1 and 3+2 Sterile Neutrino Fits
本文给出了3+1和3+2中微子混合方案中短基线中微子振荡数据的拟合结果。尽管在解释数据时存在张力,但3+1中微子混合因其简单性和一个新实体(无菌中微子)与新效应(短基线振荡)的自然对应而具有吸引力。振荡参数空间中的允许区域可以在不久的将来的实验中进行测试。在3+2中微子混合的框架中,对数据的解释没有那么紧张,但代价是引入了第二个无菌中微子。此外,参数拟合优度的改善主要是由于参数数量的增加而产生的统计效果。短基线实验中的CP破坏可以解释MiniBooNE实验中的正antinu_mu -> antinu_e信号和负nu_mu -> nu_e测量。对于CP破坏相,我们得到了两个边缘chi ^2的最小值,它们接近CP破坏最大的两个值。
2011-09-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Short-Baseline Electron Neutrino Disappearance at a Neutrino Factory
我们讨论了中微子工厂中短基线和甚短基线电子中微子的消失。我们考虑到几何效应,如平均的衰减直线,和不确定性的截面。我们遵循一种类似于反应堆实验的方法,使用两个探测器:我们使用两组近距离探测器在不同的距离,以取消系统。我们证明,这样的设置是非常强大的系统学方面,并可以有很好的灵敏度的有效混合角和平方质量分裂。此外,我们允许CPT不变性违反,可以测试(取决于参数)高达0.1%的水平。
2009-12-14 hep-ex hep-ph
Electron Antineutrino Disappearance at KamLAND and JUNO as Decisive Tests of the Short Baseline Anti-nu_mu to Anti-nu_e Appearance Anomaly
IsoDAR反中微子源是由8Li同位素在静止状态下衰变产生的通量,当与JUNO(江门地下中微子天文台)探测器配对时,它对高Δ m^2振荡的反nu_e消失具有前所未有的灵敏度。在假设CPT不变性的前提下,可以利用anti-nu_e消失的敏感区域来限制anti-nu_mu对anti-nu_e出现信号的参数空间。该实验的5 σ灵敏度涵盖了从组合拟合到短基线实验的整个anti-nu_mu到anti-nu_e允许的参数空间。这代表了在所有$CPT$不变的模型中对LSND和MiniBooNE反中微子外观信号的决定性测试。在KamLAND运行IsoDAR以类似的方式限制了大部分外观信号区域。
2013-12-30 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
Phenomenology of Sterile Neutrinos
本文综述了支持短基线中微子振荡的证据,这种振荡需要一个或多个无菌中微子的存在。在3+1中微子混合的框架下,这是标准三中微子混合的最简单的扩展,可以部分解释数据,在解释数据时存在很强的张力,主要是由于出现和消失实验的结果不一致。在3+2中微子混合的框架下,短基线实验中的CP破坏可以解释MiniBooNE中微子和反中微子数据的差异,但出现和消失实验数据之间的张力仍然存在,因为与LSND和MiniBooNE反中微子出现信号相一致的电子反中微子和μ子中微子的短基线消失尚未被观察到。
2011-10-18 astro-ph.CO 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
An Appraisal of Muon Neutrino Disappearance at Short Baseline
中微子物理学作为解决标准模型之外的新物理学问题的一个可能的信息源,目前正受到越来越多的关注。最近在标准混合振荡情形下对第三混合角$θ_{13}$的测量,促使人们对轻子CP破坏和中微子绝对质量的研究继续下去。然而,存在着一些令人困惑和不完整的衡量标准,值得进行详尽的评价和研究。我们将在当前欧洲核子研究中心(CERN)重振欧洲中微子领域和寻找无菌中微子的项目的背景下,报告小$L/E$的μ子消失测量的现状。然后,我们将说明的成就,双μ子光谱仪可以在发现新的中微子状态,执行新开发的分析。
2013-10-07 hep-ph
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
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
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
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
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
Sterile Neutrino Oscillations: The Global Picture
利用全球中微子振荡数据,包括短基线和长基线加速器、反应堆和放射源实验,以及大气和太阳中微子,研究了eV尺度中微子质量态的中微子振荡。我们考虑了在eV^2标度下,用3+1、3+2和1+3+1表示的、包含一个或两个质量平方差的无菌中微子质量方案。我们讨论了nu_e消失(反应堆和镓异常)和nu_mu->nu_e出现(LSND和MiniBooNE)搜索对eV尺度中微子的暗示,并给出了nu_mu和中性流消失数据对无菌中微子混合的限制。用振荡来解释所有的暗示,都会受到出现和消失的数据之间严重紧张的影响。在1+3+1方案中获得最佳相容性,p值为0.2%,而在3+1和3+2方案中获得极差的相容性。
2014-03-27 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
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
Search for Sterile Neutrinos in the Muon Neutrino Disappearance Mode at FNAL
NESSIE合作组织已经建立了一个结论性的实验,以澄清在短基线处的{ \em μ子-中微子消失}测量,以便对超过三个标准中微子的模型进行严格的限制。为此目的,通过考虑在两个地点(近地点和远地点)使用磁谱仪,对目前用于短基线实验的FNAL助推中微子束进行了仔细评估。的检测器的位置进行了研究,连同可实现的性能的两个OPERA-样光谱仪。这项研究受到现有硬件的可用性和与FNAL正在进行的多站点液体氩探测器项目兼容的时间表的限制。确定的物理情况和对助推器中微子束的拟议实验将明确澄清在eV质量尺度上$ν_μ$消失和$ν_e$出现/消失之间存在的张力。在中微子振荡的背景下,测量$ν_μ$的消失是一个强大的和快速的方法,无论是拒绝或发现新的中微子状态在eV的质量尺度。我们讨论了一个实验方案,能够扩展一个以上的数量级(中微子消失)和几乎一个数量级(反中微子消失)的标准和无菌中微子之间的混合角的灵敏度目前的范围。这些扩展比迄今提出的任何其他提案所实现的扩展都要大。
2017-02-02 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Addressing the Short-Baseline Neutrino Anomalies with Energy-Dependent Mixing Parameters
一些中微子实验报告的结果可能与我们目前对轻子扇区的理解不一致。这些所谓的短基线异常的一个候选解决方案是假设存在新的,eV尺度的,主要是与活跃中微子混合的无菌中微子。然而,一旦考虑到所有的中微子数据,特别是那些限制短基线处μ子和电子中微子消失的数据,这个假设就非常不受欢迎。在这里,我们表明,如果无菌活性混合参数依赖于表征中微子的生产和检测的能量尺度,无菌中微子假设可能提供一个合理的适合所有中微子数据。改进的拟合的原因是,严格的消失约束的不同元素的扩展中微子混合矩阵相关联的生产和检测的能量尺度是不同的,从那些特征的异常LSND和MiniBooNE外观数据。我们通过一个具体的例子表明,不育中微子之间的秘密相互作用可以导致感兴趣的结果。
2022-08-31 hep-ex hep-ph
Combining Sterile Neutrino Fits to Short Baseline Data with IceCube Data
最近的全球拟合短基线中微子振荡数据已被执行发现偏好的无菌中微子解决方案(3+1)零。在最近的迭代中,有人指出,不稳定的无菌中微子(3+1+衰变)可能是对数据的更好描述。这是因为该模型显著减少了出现和消失数据集之间的紧张关系。在这项工作中,我们将一年的IceCube数据集添加到全局拟合中,获得了标准3+1和3+1+衰变无菌中微子场景的新结果。我们发现,3+1+衰变模型提供了一个更好的拟合比3+1,即使在冰立方的存在下,减少出现消失的紧张局势。3+1+衰减模型比零假设提高了5.4 $σ$,比标准3+1模型提高了2.8 $σ$。
2020-03-18 hep-ex hep-ph
Limits on nu_e and anti-nu_e disappearance from Gallium and reactor experiments
在镓放射源实验中观察到的缺陷被解释为电子中微子消失的可能迹象。在双中微子混合的有效框架下,我们得到了$\sin^{2}2\vartheta \gtrsim 0.03$和$Δ{m}^{2} \gtrsim 0.1 \text{eV}^{2}$。这一结果的数据的Bugey和Czhez反应堆短基线反中微子消失实验的兼容性进行了研究。结果表明,Bugey数据显示了中微子与$0.02 \lesssim \sin^{2}2\vartheta \lesssim 0.08$和$Δ{m}^{2} \approx 1.8 \text{eV}^{2}$的振荡,这与混合参数的镓允许区域是一致的.这一提示在Bugey和Bugey数据、镓和Bugey数据以及镓、Bugey和Bugz数据的综合分析中仍然存在。
2008-09-17 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
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
Unitarity Tests of the Neutrino Mixing Matrix
我们讨论了中微子混合(PMNS)矩阵的么正性检验。我们表明,太阳中微子实验,中基线和短基线反应堆反中微子实验的组合,使人们有可能进行的PMNS矩阵的第一个直接的么正性测试。特别是大亚湾和JUNO(下一代中基线堆实验)的测量将为精确检验$|U_{e1}|^2 + |U_{e2}|^2 + |U_{e3}|^2 = 1 $的么正性奠定基础。此外,在$\barν_e$消失和$ν_e$出现(来自$ν_μ$光束)通道中的$\sin^22θ_{13}$的精确测量将提供PMNS矩阵的间接么正性测试。再加上在非常短的距离内寻找出现/消失,这些测试可以提供关于三中微子模型之外可能的新物理学的重要信息。
2013-08-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Comment on Daya Bay's definition and use of Delta m^2_ee
我们对大亚湾在arXiv:1809.02261(Phys.Rev.Lett.)中使用的短基线反应堆电子反中微子消失实验的有效Δ m^2的最新定义进行评论。121,no. 24,241805(2018))
2019-03-01 hep-ex hep-ph
Decaying sterile neutrinos at short baselines
本文利用 MicroBooNE 新数据重新检验衰变惰性中微子对 MiniBooNE 和 LSND 短基线反常的解释,并在两种衰变模型参数空间中给出新限制,发现该解释在大部分参数空间被以超过 99% 置信水平排除。
2024-06-06 hep-ex hep-ph
Short Baseline Neutrino Anomalies at Stopped Pion Experiments
本文提出利用停止π子实验中的相干弹性中微子-核散射,通过时间和能谱的味分解,以延迟电子中微子分量独立检验暗示eV质量惰性中微子的短基线反常,并指出专用实验可覆盖几乎整个符合短基线数据的参数空间。
2023-10-19 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
What is $Δm^2_{ee}$ ?
目前的短基线反应堆实验,大亚湾和RENO(双中微子)已经测量(或能够测量)一个有效的$Δm^2$与大气振荡尺度为0.5 km/MeV的电子反中微子消失。在本文中,我比较和对比这样一个有效的$Δm^2$的不同定义,并认为,简单的,L/E独立的,定义由$Δm^2_{ee} \equiv \cos^2 θ_{12} Δm^2_{31}+ \sin^2 θ_{12} Δm^2_{32}$,即“的$ν_e$加权平均值的$Δm^2_{31}$和$Δm^2_{32}$”,是优于所有其他定义,是有用的短基线实验上述和未来的中基线实验JUNO和RENO 50。
2016-01-27 hep-ex hep-ph
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
First Constraints on the Complete Neutrino Mixing Matrix with a Sterile Neutrino
利用全球短基线实验数据和最近的IceCube $ν_μ+\barν_μ$消失搜索结果拟合了中微子振荡模型$3+1$。我们发现$Δm^2_{41} = 1.75\; \text{eV}^2$与$Δχ^2_{null-min}$(dof)的最佳拟合为50.61(4)。我们发现,结合IceCube和短基线数据约束$θ_{34}$到$< 80^\circ (< 6^\circ) $在90\%C. L。对于$Δm^2_{41} \approx 2 (6)~\text{eV}^2$,其在现有限制上得到改进。简化IceCube信息提供了对3+1混合矩阵的所有条目的第一约束。
2016-10-25 hep-ex hep-ph
Large nu_mu->nu_tau and nu_e->nu_tau transitions in short-baseline experiments?
考虑到4中微子方案的3+1型,我们确定了四个小区域的中微子混合参数空间与所有的数据兼容。假设一个小的混合之间的不育中微子和孤立的质量本征态,我们表明,大的nu_mu->nu_tau和nu_e->nu_tau转换预测在短基线实验中,可以在不久的将来在专门的实验中观察到。我们还讨论了太阳,大气和长基线中微子实验的影响,我们提出了一个形式主义,允许在3+1计划描述大气中微子振荡,长基线nu_mu消失和nu_mu->nu_tau过渡的问题。
2000-10-16 hep-ph
eV-scale Sterile Neutrinos
我们解决轻不育中微子的现象,强调短基线中微子振荡。在回顾了观测到的短基线中微子振荡异常之后,我们讨论了数据的整体拟合和当前的出现-消失张力。本文还简要介绍了光不育中微子在$β$衰变、无中微子双$β$衰变和宇宙学中的作用。最后,我们讨论了未来的前景,在eV尺度的不育中微子的影响的搜索。
2019-08-07 hep-ph
A new analysis of the MiniBooNE low-energy excess
我们提出了一个新的分析的MiniBooNE实验的数据的结果,考虑到额外的背景的光子从$Δ^{+/0}$衰变中提出的arXiv:1909.08571和额外的贡献,由于相干光子发射,非相干生产更高的质量共振,和非相干非共振核子生产。结果表明,新的背景可以解释部分MiniBooNE低能过剩,MiniBooNE指示有利于短基线中微子振荡的统计意义从$5.1σ$减小到$3.6σ$ .我们还考虑了在3+1活跃-无菌中微子混合框架中短基线中微子振荡的影响。我们表明,新的分析的MiniBooNE数据表明较小的活性-无菌中微子混合,并可能导致我们走向解决方案的出现-消失的紧张局势在全球适合的短基线中微子振荡数据。
2020-12-19 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
Towards a Robust Exclusion of the Sterile-Neutrino Explanation of Short-Baseline Anomalies
针对短基线中微子异常的惰性中微子解释,本文结合PROSPECT约束并分析三维参数空间,证明MicroBooNE已覆盖MiniBooNE的2σ偏好区,SBND与ICARUS未来可实现4σ以上检验。
2025-03-17 hep-ex hep-ph
The Effective $Δm^2_{ee}$ in Matter
在本文中,我们推广的概念,一个有效的$Δm^2_{ee}$的$ν_e/\barν_e$消失的实验,这已被广泛使用的短基线反应堆实验,包括通过物质的传播较长的基线$ν_e/\barν_e$消失实验的影响。这种推广是物质中中微子质量平方本征值的平凡线性组合,因此不是通常真空表达式的简单扩展,尽管它必须简化为真空极限下的正确表达式。我们还证明了物质中的有效$Δm^2_{ee}$在概念上和数值上对于理解物质中中微子质量平方本征态的形式和计算物质振荡几率是非常有用的。最后,我们分析估计这种两味方法的精度和数值验证,它是精确的子百分比的水平。
2018-08-28 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
Quasi-Sterile Neutrinos from Dark Sectors I. BSM matter effects in neutrino oscillations and the short-baseline anomalies
准无菌中微子是暗扇区通过中微子和矢量入口与标准模型(SM)扇区相互作用的自然结果。本质上,准无菌中微子是亮暗扇区费米子,具有两个一般性质:(i)它们与SM的活性中微子混合,(ii)它们在与SM物质弱耦合的矢量介体下带电。这类粒子产生了各种有趣的现象学结果。在这篇文章中,我们调查这样一个后果:新的,超越SM物质的影响,可以改变介质中的中微子振荡。特别是,对于能量和物质密度的特殊窗口,活性中微子可以共振振荡成无菌中微子。我们利用这一特点来建立一个准无菌中微子模型,可以解释MiniBooNE和LSND异常,同时保持与长基线反应堆和加速器为基础的中微子实验的观测兼容。该模型也可能与MicroBooNE合作报告的最新结果兼容(尽管由于迄今为止MicroBooNE的公开数据发布中缺乏信息,我们无法精确量化这一说法)。太阳中微子和$ν_e$消失搜索的影响也进行了简要讨论。
2022-08-04 hep-ex hep-ph
Roles of sterile neutrinos in particle physics and cosmology
本文综述了光不育中微子假说在粒子物理学和宇宙学中的作用。讨论了在三个活跃中微子框架内观测到的挑战中微子振荡标准解释的短基线中微子异常。结果表明,它们可以被解释为指向eV尺度上无菌中微子存在的实验线索。虽然电子中微子的出现和消失数据有利于这种不育中微子,但μ子消失数据不利于它,这引起了强烈的出现-消失张力。在简要回顾了光不育中微子的宇宙学效应之后,讨论了现有宇宙学数据中提出的光不育中微子的特征。keV尺度的不育中微子作为可能的暗物质候选人也讨论了审查不同的机制,他们如何可以在早期宇宙中产生的,以及他们的属性如何可以约束几个宇宙学观测。我们给出了一个概述的可能性,keV级的不育中微子可以是一个很好的DM候选人,并在实现低规模leptogenesis同时通过引入一个模型,其中额外的轻不育中微子添加到I型跷跷板模型的顶部发挥关键作用。
2019-04-15 gr-qc hep-ph
Exploring fake solutions in the sterile neutrino sector at long-baseline experiments
活跃-无菌中微子混合已知会影响短基线和长基线上的中微子振荡概率。特别是,对活性-无菌中微子振荡参数的约束可以从长基线实验中获得,如T2 HK和DUNE。在这里,我们提出了存在假的解决方案的外观通道的3+1的情况下,在长基线实验。我们表明,$Δm_{41}^2$的快速振荡的平均值和$Δm_{41}^2=(1/2)Δm_{31}^2$的出现概率是相同的。对于消失通道,伪解不会出现。
2019-11-29 hep-ph
Joint short- and long-baseline constraints on light sterile neutrinos
最近的研究表明,长基线(LBL)实验是敏感的额外CP相位涉及轻无菌中微子,其存在的几个异常短基线(SBL)的结果表明。我们表明,在3+1计划,现有的SBL数据与LBL的结果来自两个目前正在运行的实验NO $ν$ A和T2 K的组合,使我们能够同时约束两个活跃的无菌混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$和两个CP阶段$δ_{13} \equiv δ$和$δ_{14}$,虽然在第二CP阶段的信息仍然很弱的时刻。两个混合角基本上由SBL数据确定,而一旦考虑来自SBL设置的信息,则两个CP相位受LBL实验的约束。我们还评估了更一般的3+1方案中的标准3-风味参数估计的稳健性/脆弱性。我们发现:(1)在3味分析中发现的CP破坏的迹象在3+1方案中也存在,$δ_{13} \equiv δ$在$-π/2$附近仍有其最佳拟合值;(2)当无菌中微子开始起作用时,有利于正常层次的3味弱暗示变得更不重要; iii)非最大$θ_{23}$的弱指示(由NO $ν$ A消失数据驱动)在3+1方案中持续存在,其中在几乎90\%C. L.在正常和反向质量等级中; iv)在3-风味框架中发现的有利于$θ_{23}$的两个八分圆之一的偏好(对于反向质量等级较高的八分圆)在3+1方案中被完全冲洗掉。
2017-03-07 hep-ex hep-ph physics.ins-det
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