Neutrino Portal to Extra Dimensions: Unified Origin of Dark Radiation, Dark Matter, and Neutrino Decay
提出统一框架，利用大额外维度中的无菌中微子与马约龙耦合，同时解释暗辐射、暗物质及中微子衰变，并给出玻尔兹曼演化与可行参数空间。
2025-06-18 hep-ph
Transition Radiation of the Neutrino Toroid Dipole Moment
本文讨论了中微子通过两种不同折射率介质界面时，由其环极距（$τ$）引起的跃迁辐射。能量为1 MeV的中微子在$τ=e\sqrt{2}G_F/π^2$处发射大约$10^{-40}$ keV。这种效应对中微子质量的依赖很小，在无质量极限下有一个有限的值。
1998-05-28 hep-ph
A Resolution to Cherenkov-like Radiation of OPERA Neutrinos
OPERA合作组织已经报道了平均能量为17.5 GeV至50 GeV的超光速中微子的证据。然而，OPERA结果的超光速解释最近在理论上被类切伦科夫辐射所反驳。我们从运动学的角度讨论了这个论点的一个漏洞，发现OPERA中微子的类切伦科夫辐射是可以避免的。我们论证的核心思想是承认这样一个事实，即中微子的速度比观测到的光速快，而它们在真空中的速度却比真实的光速慢，因此严格地说，它们不是超光速而是亚光速。此外，我们提出了一个模型，这两个光速可以通过考虑到地球附近的暗物质的影响来构建。
2011-10-30 hep-ph
Estimates of Radiation by Superluminal Neutrinos
我们证明，具有二次色散超光速δ=β ^2 -1（β=v/c，其中v是中微子速度）的更高能量的超光速中微子，在从欧洲核子研究中心到格兰萨索的过程中，也会损失相当大的能量，变成v +e^-+e^+终态的辐射，正如科恩和埃克塞特所证明的，如果δ \simeq 5 \times 10^{-5}确实存在，那么具有恒定超光速的超光速中微子也会发生这种情况。此外，我们澄清了这种辐射过程的大小上的超发光的依赖。
2012-04-07 hep-ph
Comment on ``Spin light of neutrino in matter: a new type of electromagnetic radiation''
我们表明，在hep-ph/0610294对我们的论文Mod. Phys. Lett的批评。A21，1769（2006）没有根据。我们证实，由于介质对光子色散的影响，所有关于中微子自旋光的研究结果都是不正确的。考虑到这种影响，在所有实际天体物理条件下，中微子的SL ν辐射率和总功率都为零。
2006-12-12 hep-ph
Sterile neutrino dark matter, neutrino secret self-interactions, and extra radiation
keV级的无菌中微子是极好的暖暗物质候选者。在早期宇宙中，这些可以由活跃中微子的振荡和散射产生。然而，在没有任何新物理学的情况下，这种机制与X射线搜索的观测结果存在严重的紧张关系。在这项工作中，我们表明，秘密的自相互作用的活跃的中微子，介导的标量，可以有效地产生这些不育的中微子，而不排除由X射线观测。这些中微子自相互作用也是可测试的：对于质量大于几MeV的介质，这些自相互作用可以在实验室实验中给出签名，而对于较轻的介质，即将到来的宇宙学探测将有可观察到的结果。
2021-10-19 hep-ph
Lepton-pair Cerenkov radiation emitted by tachyonic neutrinos: Lorentz-covariant approach and IceCube data
目前的实验并不排除一个或多个中微子是非常轻微的超光速或它们具有非常小的快子质量的可能性。假设的快子中微子质量项的大小的重要界限由轻子对切伦科夫辐射（LPCR）设定，即，通过衰变通道nu -> e^+ e^- nu，通过虚Z 0玻色子进行。在这里，我们使用的洛伦兹不变的色散关系，导致非常严格的约束中微子的快子质量，我们还计算衰变和能量损失率。本文讨论了在冰立方中微子谱中出现的一个可能的截止点（E_nu > 2 PeV）。
2016-07-03 hep-ph
Cerenkov radiation of longitudinal photons by neutrinos
在相对论等离子体中，中微子可以通过切伦科夫过程发射等离子体激元，这在运动学上允许折射率大于1的频率范围。我们计算了这个过程的能量发射率。我们用切伦科夫过程计算了失速超新星激波的能量，发现它比Bethe-Wilson机制小得多。
1996-12-16 hep-ph
Neutrino Pair Cerenkov Radiation for Tachyonic Neutrinos
超光速中微子发射的带电轻子对被认为是高能中微子能量损失的主要因素。PeV中微子在IceCube上的观测表明它们在切伦科夫辐射下是稳定的。在高能超光速中微子的洛伦兹破坏色散关系的假设下，人们可以限制洛伦兹破坏参数。当我们假设快子中微子具有洛伦兹协变的类空色散关系时，就会出现一种运动学上不同的情况，作为洛伦兹破坏理论的替代。我们在这里讨论了一个迄今为止被忽视的衰变过程，其中一个高能量的快子中微子可能会发射其他（类空间，快子）中微子对。我们发现，类空色散关系意味着不存在产生快子中微子-反中微子对的q^2阈值，从而导致在中能区中，迎面而来的快子中微子的主要额外能量损失机制。令人惊讶的是，在快子模型中衰变率和能量损失率的绝对值很小，这意味着这些模型，与洛伦兹破坏理论相反，没有受到冰立方合作记录的宇宙PeV中微子的压力。
2017-11-07 hep-ph
Comment on ''Cerenkov radiation by neutrinos in a supernova core"
超新星核心中螺旋度变化的切伦科夫辐射在早期被用来限制中微子的磁矩。后来有人指出，这个结果是基于计算SN核心折射率时的数值误差，并且使用正确的数字表明SN核心中的光子不具有类空间色散关系，因此切伦科夫过程不会发生。在这里，我们表明，早期的估计折射率是基于热力学公式的磁化率是不适用于真正的光子或等离子体。然而，在超相对论等离子体中，等离子体激元在色散关系中具有类空分支，因此等离子体激元的切伦科夫辐射在运动学上是允许的。我们发现SN 1987 A的中微子流观测对中微子磁矩$μ_ν < 0.6\times 10^{-11}μ_B$有约束作用。
1997-10-07 hep-ph
Cherenkov radiation by neutrinos
讨论了均匀磁场中的切伦科夫过程$ν\toνγ$.中微子被认为是无质量的，只有标准模型的耦合。磁场实现了诱导有效中微子-光子顶点和修改光子色散关系的双重目的，使得满足切伦科夫条件$ω<|{\bf k}|$。对于场强$B_{\rm crit}=m_e^2/e=4.41\times10^{13} Gauss$和$E=2m_e$，切伦科夫速率约为$6\times10^{-11}s^{-1}$。
1999-01-26 hep-ph
Probing for Dynamics of Dark-Energy in Mass Varying Neutrinos: Cosmic Microwave Background Radiation and Large Scale Structure
介绍了中微子探针相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动理论，计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中，中微子质量的演化是由精髓标量场决定的，这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势，并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的，我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$，在95%的置信水平下，对三种中微子的总和。
2007-05-15 hep-ph
Neutrinos interacting with Polarizable Media
本文研究了带有磁矩或电偶极矩的自旋为1/2的中性粒子的切伦科夫辐射和跃迁辐射。特别地，我们估计了太阳中微子通量在电介质中引起的辐射。
1994-10-20 hep-ph
Quantum Theory of Neutrino Spin-Light in Matter
发展了中微子自旋光（$SLν$）的量子理论，该理论能精确地解释背景物质的影响。在不同的中微子动量和物质密度下，得到了$SLν$率和功率，以及出射光子的能量。研究了辐射功率的空间分布和出射光子能量与辐射方向的关系。在很宽的中微子动量和物质密度范围内，$SLν$辐射具有近似全圆偏振的特征。讨论了电子等离子体中中微子自旋光辐射的条件。
2005-07-15 hep-ph
Generation of neutrino dark matter, baryon asymmetry, and radiation after quintessential inflation
构建了quintessential inflation模型，引入右手中微子和轻标量场，解释了暗物质、重子不对称性和reheating的产生机制。
2022-10-11 hep-ph
Spin light of neutrino in matter: a new type of electromagnetic radiation
本文对物质中中微子自旋光（$SLν$）的性质作了简要的评述，并提供了有关这一问题的一些历史记录。结果表明，考虑$SLν$在物质中的hep-ph/0605114是基于错误的计算，忽略了一个事实，即能量动量守恒定律不能被违反这个过程。在hep-ph/0606262中，试图重新命名物质中的$SLν$是没有根据的。
2006-10-26 hep-ph
The neutrino-floor in the presence of dark radation
在这项工作中，我们分析的最终灵敏度的暗物质直接探测实验，“中微子地板”，在存在的异常源的暗辐射的形式SM或半无菌中微子。这种通量分量被认为是由暗物质衰变产生的。由于暗辐射可能会模仿暗物质信号，我们进行我们的分析的基础上的似然统计，允许测试信号和背景之间的兼容性。我们表明，氙为基础的实验的中微子地板可能会解除存在额外的暗辐射。此外，我们还探讨了暗物质衰变产生的中微子暗辐射在直接探测实验中的可测性。鉴于以前的中微子实验的界限，我们发现，氙为基础的暗物质搜索将无法探测新的区域的暗物质祖质量和寿命参数空间时，衰变产物是SM中微子。反过来，如果衰变发生在与重子相互作用增强的第四种中微子物质上，DR可以构成直接检测实验中的主要背景或可重复的信号。
2020-08-31 hep-ph
Transition Radiation from the Neutrino-Photon Interaction in Matter
我们表明，由于它们在物质中的有效电磁相互作用，当中微子穿过两种折射率不同的介质之间的边界时，会发射跃迁辐射。这种效应发生在标准模型的背景下，并不依赖于任何奇异的中微子属性。我们研究这样的现象，并将其与具有固有偶极矩的中微子的跃迁辐射进行比较。
2012-02-22 astro-ph.HE hep-ph
Imprint of Sterile Neutrinos in the Cosmic Microwave Background Radiation
太阳中微子和大气中微子的现状以及LSND实验表明了低质量不育中微子的存在。在典型的四味假设中，中微子将成为宇宙热暗物质的组成部分，并在物质辐射相等的时期增加辐射含量。这些效应在宇宙微波背景辐射（CMBR）的天空图上留下了印记，因此，通过即将进行的MAP和普朗克飞行任务的精确测量，可能可以探测到这些效应。
1998-11-04 astro-ph hep-ph
High energy neutrino spin light
发展了自旋光（狄拉克大质量中微子在稠密物质中传播时，由于中微子与背景费米子的弱相互作用而产生的电磁辐射）的量子理论。与切伦科夫辐射相反，即使假设介质折射率等于1，这种效应也不会消失。得到了跃迁率和总辐射功率的计算公式。发现只有当粒子螺旋度的符号与描述中微子（反中微子）与背景介质相互作用的有效势的符号相反时，光子才可能辐射。由于辐射自极化，辐射粒子可以改变其螺旋度。结果，活跃的左旋极化中微子（右旋极化反中微子）转化为具有逆螺旋度的状态实际上可以变得“无菌”。由于有效势的符号取决于中微子的味道和物质结构，自旋光可以改变不同味道的活性中微子的比例。在超相对论方法中，辐射光子的平均能量等于初始中微子能量的三分之一，而三分之二的能量由最终的“无菌”中微子携带。
2005-06-01 hep-ph
PQ-symmetry for a small Dirac neutrino mass, dark radiation and cosmic neutrinos
我们提出了一个超对称的情况下，小汤川耦合狄拉克中微子质量项产生的自发破缺的Pecci-Quinn对称性。在这种情况下，无论是右旋中微子还是轴子LSP都可以获得适量的暗物质遗迹密度，并可以获得相当数量的轴子暗辐射。有趣的是，右手中微子NLSP衰变到轴中微子LSP的时间被推迟到现在的时代，并可以在$\mathcal{O}(10-100) {\rm GeV}$的能量尺度上留下一个可观测的中微子宇宙学背景。
2014-02-26 astro-ph.CO hep-ph
What is half a neutrino? Reviewing cosmological constraints on neutrinos and dark radiation
中微子是现代物理学的主要难题之一。尽管有质量差的测量，粒子物理学的标准模型将它们描述为完全没有质量。此外，粒子物理实验和宇宙学的最新测量表明，存在着不止三种标准模型物种。在这里，我们回顾宇宙学的证据及其可能的解释。
2013-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Spin light of relativistic electrons in neutrino fluxes
本文讨论了在中微子流中的“电子自旋光”（$SLe_ν$）的影响下电子产生电磁辐射的一种新机制。结果表明，当电子逆着中微子流运动时，通过$SLe_ν$机制从中微子流到电磁辐射的能量转移效率有合理的提高.所提出的辐射过程适用于具有超新星特有特征的天体物理环境。结果表明，中微子流的能量的合理部分可以通过$SLe_ν$转移到γ射线。
2014-11-08 hep-ph
Sterile Neutrinos as a Dynamical Cosmological Fluid: Implications for the Expansion History and Matter-Radiation Equality
Kirori Mal College, University of Delhi（德里大学基里马尔学院）
本文研究惰性中微子作为动态宇宙流体对宇宙膨胀历史和物质-辐射相等性的影响，通过分析其时间依赖的方程状态，揭示其在不同相变阶段的行为，提出超越标准Delta Nef描述的框架。
2026-03-31 hep-ph
Memory-Burden Suppression of Hawking Radiation and Neutrino Constraints on Primordial Black Holes
School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology（维拉沃理工学院高级科学学院）
研究量子引力记忆负担对蒸发原初黑洞高能中微子信号的影响，并通过IceCube观测约束原初黑洞暗物质比例。
2026-04-08 hep-ph
Equivalent Neutrinos, Light WIMPs, and the Chimera of Dark Radiation
根据传统观点，在粒子物理学和宇宙学的标准模型（SM）中，中微子的有效数量是Neff=3（更精确地说，是3.046）。在扩展的标准模型中，考虑到DeltaNnu等效中微子（或暗辐射）的存在，Neff通常大于3。这里重新考虑了规范结果，揭示了Neff>3的测量可以与DeltaNnu=0（没有暗辐射的暗辐射）一致。相反，与Neff=3一致的测量与暗辐射的存在（Δ Nnu>0）并不矛盾。特别是，如果有一个光WIMP在SM中微子退耦后湮灭为光子，光子会被加热到超过通常的e+湮灭加热，降低中微子和光子温度（和数密度）的后期时间比，导致Neff<3。这为一个或多个等效中微子（包括无菌中微子）打开了符合Neff=3的窗口。通过降低目前的中微子数密度，这允许更多质量的中微子，放松当前对中微子质量总和的限制。相比之下，如果光WIMP只耦合到SM中微子而不是光子，它的后期湮灭加热中微子而不是光子，导致Neff>3，即使在没有等效中微子或暗辐射的情况下。因此，Neff>3的测量值并不能保证存在等效的中微子或暗辐射。在存在轻WIMP和/或等效中微子的情况下，轻WIMP的质量及其性质（费米子或玻色子，以及它与中微子或光子的耦合），等效中微子的数量和性质（费米子或玻色子）以及它们的退耦温度（它们与SM粒子的相互作用强度）之间存在简并。衡量内夫的标准比我们看到的要多。
2013-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Radiative transitions of high energy neutrino in dense matter
发展了"自旋光“（由于中微子与背景费米子的弱相互作用，大质量中微子在稠密物质中传播时发出的电磁辐射）的量子理论。与切伦科夫辐射相反，即使假设介质折射率等于1，这种效应也不会消失。得到了跃迁率和总辐射功率的计算公式。发现只有当粒子螺旋度的符号与描述中微子（反中微子）与背景介质相互作用的有效势的符号相反时，光子才可能辐射。由于辐射自极化，辐射粒子可以改变其螺旋度。结果，活跃的左旋极化中微子（右旋极化反中微子）转化为具有逆螺旋度的状态实际上可以变得“无菌”。由于有效势的符号取决于中微子的味道和物质结构，“自旋光”可以改变不同味道的活性中微子的比例。在超相对论方法中，辐射光子的平均能量等于初始中微子能量的三分之一，而三分之二的能量由最终的“无菌”中微子携带。这一事实对于理解宇宙演化早期阶段的“暗物质"形成机制非常重要。
2005-06-01 hep-ph
Two sides of the same coin: sterile neutrinos and dark radiation. Status and perspectives
光惰性中微子的存在是粒子物理学中尚未回答的问题之一。宇宙学上的对应物是暗辐射，即早期宇宙中除了光子和标准（活性）中微子以外的任何形式的辐射。这篇简短的评论全面概述了这两个问题及其联系。我们回顾了中微子振荡异常的现状，评论了最近的振荡数据和它们之间的相互张力，我们讨论了来自其他地球探测器的约束。我们的缺点，翻译光不育中微子在宇宙学中作为额外的热化相对论性物种，产生的中微子振荡，我们详细的替代解决方案，特别是专注于中微子非标准相互作用，以及它们的联系的哈勃常数的问题。在暗区的新物理学领域也讨论了导致暗辐射-暗物质相互作用的新力量的影响。
2022-02-08 astro-ph.CO hep-ph
Transition Radiation by Standard Model Neutrinos at an Interface
讨论了两种介质界面上的跃迁辐射过程$ν\to νγ$。介质实现了诱导有效中微子光子顶点和修改光子色散关系的双重目的。当这些量中的至少一个在不同的介质中具有不同的值时，跃迁辐射发生。我们提出了一个结果的概率的过渡辐射，这是准确的和分析。对于MeV的$E_ν=1$中微子穿过聚乙烯-真空界面，跃迁辐射几率约为$10^{-39}$，能量强度（沉积）约为$10^{-34}$ eV.在中子星表面，跃迁辐射几率可能是$\sim 10^{-20}$。我们在三个数量级上的结果比以前的计算结果大。
2011-06-12 astro-ph.HE hep-ph
Cerenkov radiation by neutrinos in a supernova core
具有磁偶极矩的中微子在速度大于光的相速度的介质中传播，通过切伦科夫过程发射光子。切伦科夫辐射是一个螺旋翻转过程，通过这个过程，超新星核心中的左手中微子可以变成一个无菌的右手中微子，并自由流出核心。假设这种无菌右手中微子的光度小于$10^{53}$尔格/秒，给出了中微子磁偶极矩$μ_ν< 0.2 \times 10^{-13} μ_B$的上限。这是两个数量级更严格的比以前建立的界限$μ_ν$从考虑超新星冷却率的右手中微子。
1996-04-18 astro-ph hep-ph
Impostor Among $ν$s: Dark Radiation Masquerading as Self-Interacting Neutrinos
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Washington University（华盛顿大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
该研究提出一种模型，通过BBN后、CMB前的共振转换，使中微子自相互作用与暗辐射混淆，从而缓解宇宙观测与实验室实验之间的矛盾。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino Anti-neutrino Transitions
我们认为中微子和反中微子之间的过渡在实验室实验中的五种情况下，包括螺旋翻转和保存的情况下。
1998-02-20 hep-ph
Neutrino and Dark Radiation properties in light of latest CMB observations
最近南极望远镜和阿塔卡马宇宙学望远镜在高多极上对宇宙微波背景的测量似乎不同意他们关于中微子和暗辐射性质的结论。本文将ACT和SPT数据与Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP 9）9年的观测数据、重子声学振荡数据、哈勃望远镜的哈勃常数测量数据和Ia超新星光度距离数据相结合，对不同宇宙学情景下的暗辐射和中微子性质提出了新的界限。在标准的三重中微子情况下，如果从分析中去除重子声学振荡数据，并利用哈勃望远镜测量，两个高多极探针给出类似的结果。一个类似的结果是在一个标准的宇宙学与内夫无质量中微子，虽然在这种情况下，这两个测量之间的协议也同时考虑到重子声学振荡数据和哈勃太空望远镜的测量改善。在内夫大质量中微子的情况下，两个高多极探针给出了非常不同的结果，无论外部数据集中使用的组合分析。在这种情况下，其中一个黑暗的辐射背景与未知的聚类属性也被认为是，SPT数据似乎排除了标准值的暗辐射粘度cvis=1/3在2西格玛CL，发现证据的大规模中微子只有当结合SPT数据与BAO测量。
2013-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological radiation density with non-standard neutrino-electron interactions
中微子和电子之间的非标准相互作用（NSI）可以显著地改变中微子与等离子体的退耦。这些相互作用对整个图景有两个影响：（i）它们通过物质效应改变了中微子振荡;（ii）它们改变了中微子、电子和正电子的散射和湮灭过程。我们研究了非普适和变味NSI在退耦中的作用，以及它们如何影响中微子有效数$N_{eff}$的确定。我们研究NSI参数之间的简并性，并将未来宇宙学调查的预期灵敏度与目前陆地实验的限制进行比较。我们概述了这两种方法之间的互补性。
2021-10-19 astro-ph.CO hep-ph
Spin Light of Neutrino in Dense Matter
我们发展了中微子自旋光（$SLν$）的量子理论，精确地解释了背景物质的影响。相反，已经进行的研究的$SLν$，在本文中，我们推导出明确的和封闭的表达式的$SLν$率和功率和发射的光子能量，这是有效的任意物质密度（包括非常高的值）。还首次详细研究了辐射功率的空间分布和发射光子能量对辐射方向的依赖关系。我们分析了$SLν$的偏振特性，并表明在很宽的中微子动量和物质密度范围内，$SLν$辐射是圆偏振的。讨论了$SLν$光子在电子等离子体中有效传输的条件。它还表明，在致密的物质中，发射的光子的平均能量可以达到范围内的值从中微子动量的三分之一到物质中的中微子能量的一半。总结了所研究辐射的主要特征，并讨论了在不同的天体物理和宇宙学过程中产生$SLν$的可能性。
2005-07-16 hep-ph
Transition radiation at radio frequencies from ultra-high energy neutrino-induced showers
在射频相干辐射完全包含在一个密集的无线电透明介质，如冰，盐或风化层的高能量阵雨已被广泛研究作为一个有前途的技术，以寻找超高能（UHE）中微子。当在地球表面附近产生的中微子引发的簇射从地面进入大气层时，可能会出现过渡辐射形式的额外发射。我们提出了第一个详细的评估过渡辐射从高能量淋浴跨越两种不同介质之间的边界。我们发现，过渡辐射是相当大的宽立体角和相干高达$\sim$ 1 GHz。这些属性鼓励进一步的工作，以评估基于探测跃迁辐射的大口径UHE中微子实验的潜力。
2016-03-21 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Neutrino masses and cosmic radiation density: Combined analysis
我们确定了最新的CMB和大尺度结构数据所允许的中微子质量和宇宙辐射含量的范围。与其他最近的工作相比，我们同时改变这些参数，并提供了二维参数空间中的似然轮廓N_eff}，通常的有效数量的中微子物质测量的辐射密度，和\sum m_nu。与之前的研究相比，\sum m_nu和N_eff的允许范围显著缩小。先前这些参数之间的简并已经消失，这主要归功于重子声学振荡数据。如果\sum m_nu存在于单个物种中，而不是在所有风味中均匀分布的标准情况，则可能性轮廓显著不同。对于标准辐射含量，对于\sum m_nu = 0，我们发现在95%CL下2.7 <N_eff <4.6，而在95%CL下\sum m_nu <0.62 eV。
2006-07-06 astro-ph hep-ph
Dirac dark matter, dark radiation, and the type-II seesaw mechanism in alternative $U(1)_X$ standard model
我们提出了一个额外的$U(1)_X$模型与一个替代的电荷分配的右手右手中微子。三重态Higgs场的第二类跷跷板机制由于电荷的交替分配而有望产生中微子质量。一个额外的希格斯双重态的小真空期望值（VEV）自然会导致三重态希格斯场的非常小的VEV，因此可以理解中微子质量的小。在电荷为$1$的$U(1)_X$的最小希格斯场下，右手中微子是狄拉克暗物质（DM）和暗辐射（DR）的候选者。我们已经推导出并施加了LHC约束，DR约束和DM直接搜索的范围内的参数空间。在各种$U(1)_X$选择中，发现DM直接搜索边界对于$U(1)_R$是最弱的，其中来自热DM和不可忽略的DR的约束可以兼容。从所谓的哈勃张力的观点来看，这样数量的有效中微子种类将是有趣的。
2022-06-16 hep-ph
Dark radiation: 21cm signals and laboratory tests
我们的宇宙完全有可能充满了暗辐射，例如SM中微子或新的物理状态，它们是由具有宇宙学长寿命的暗物质衰变产生的。如果以这种方式产生的非热中微子携带足够的能量，它们可以在旨在寻找相互作用非常弱的粒子的实验中留下可检测的印记：暗物质和地下中微子实验。相反，以这种方式获得的暗光子的非常软的非热群体被允许超过CMB光子的数量密度许多数量级，而不与电流边界冲突。由于转换成普通光子的概率很小，这种情况可以通过宇宙学的21厘米信号进行测试。
2018-12-21 hep-ph
Signatures of Dark Radiation in Neutrino and Dark Matter Detectors
我们认为宇宙的能量预算包括某种形式的相对论或半相对论暗辐射（DR）与非引力相互作用的标准模型（SM）粒子的一般可能性。这种暗辐射可能由SM单线态或中微子的非热高能成分组成。如果这样的DR是在相对较近的时期产生的，它可以携带足够的能量，在旨在寻找相互作用非常弱的粒子的实验中留下可检测的印记：暗物质和地下中微子实验。我们分析了这种可能性在一些一般性，假设相互作用的暗辐射是由不稳定粒子的后期衰变，潜在的暗物质的组成部分，并考虑各种可能的暗辐射和SM粒子之间的相互作用。集中在次GeV的能量区域，我们得出的限制不同形式的DR使用最敏感的中微子和暗物质直接探测实验的结果。特别是，对于相互作用的暗辐射携带一个典型的动量$\sim30$ ~MeV $/c$，这两种类型的实验提供了竞争性的限制。这项研究还表明，非标准的中微子发射源（例如，通过暗物质衰变）能够为暗物质直接检测创造一个“中微子底”，该“中微子底”比标准中微子源的预期更接近当前的界限。
2018-04-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing active-sterile neutrino transition magnetic moment on coherent elastic solar neutrino-nucleus scattering
本文利用太阳中微子相干弹性散射和CDEX-10数据限制活性-惰性中微子跃迁磁矩，并给出未来灵敏度预测，可探索质量达约10 MeV的惰性中微子新参数空间。
2024-12-04 hep-ph
Relic neutrinos: neutrino properties from cosmology
在简要介绍了宇宙中微子背景的基础上，我们回顾了与中微子有关的一些宇宙学边界。特别是，我们展示了如何从WMAP卫星的宇宙微波背景辐射的各向异性的最新数据，结合其他实验结果，可以约束的辐射内容的通用能量密度和中微子质量的总和。
2003-06-24 astro-ph hep-ph
Axion Dark Radiation: Hubble Tension and Hyper-kamiokande Neutrino Experiment
在这项工作中，我们研究了一个超对称轴子模型的暗扇区，包括晚衰变的引力子/轴子暗物质和轴子暗辐射。在早期宇宙中，轴子的标量超伴子（saxion）的衰变会产生大量的熵。附加熵不仅可以稀释引力子/轴子暗物质的残余密度，避免宇宙的过封闭，而且可以放松对暴胀后再加热温度$T_{R}$的约束。同时，由介子衰变产生的轴子暗辐射将增加中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数量，这有助于降低宇宙学哈勃张力。在宇宙晚期，长寿命的引力子/轴子暗物质的衰变产生了具有MeV量级动能的轴子。我们研究了在中微子实验中通过逆Primakoff过程$a+A \to γ+ A$寻找高能轴子的可能性。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Chiral Radiation Transport Theory of Neutrinos
在核塌缩超新星辐射流体力学的背景下，我们构造了左手中微子的手征辐射输运方程。基于考虑费米子手征性引起的量子修正的手征动力学理论，我们导出了具有碰撞的手征转移方程的广义相对论形式。我们表明，这样的量子修正明确打破球对称和轴对称的系统。特别是在惯性系中，我们发现所谓的侧跳导致中微子与物质碰撞的量子修正。我们还导出了中微子吸收过程中的发射率和吸收率的这种修正的解析形式。这些修正导致物质的动力学螺旋度和交叉螺旋度的产生，这将改变物质随后的演化。这一理论框架可用于研究中微子手征性对核塌缩超新星演化的影响。
2020-05-27 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Final state radiation from high and ultrahigh energy neutrino interactions
本文研究高能与超高能中微子相互作用中带电轻子发射末态辐射的现象，发现其可显著影响中微子望远镜和前向物理实验设施中的能量测量、味鉴别及部分子分布函数提取。
2025-02-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cosmological radiation density with non-standard neutrino-electron interactions
中微子与电子的非标准相互作用（NSI）被认为会改变中微子与宇宙等离子体脱钩的图像。NSI通过物质效应修改了味振荡，以及热等离子体中中微子与电子和正电子之间的湮灭和散射。鉴于即将到来的宇宙学观测，我们进行了非普适和变味NSI的中微子的有效数，$N_{eff}$的影响的精确研究。我们介绍了由不同NSI参数引起的$N_{eff}$的变化，并讨论了它们之间现有的简并性，无论是从宇宙学角度还是与地球实验的当前边界的关系。尽管宇宙学对NSI的敏感性一般不如这些实验，但我们发现，未来的宇宙学数据将为一些耦合及其组合提供竞争性和互补性约束。
2021-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic dark radiation and neutrinos
普朗克任务对宇宙微波背景（CMB）的新测量大大增加了我们对宇宙的了解。暗辐射是辐射中的一种弱相互作用成分，是我们的宇宙学模型的重要组成部分之一。目前，暗辐射是否存在还是一个悬而未决的问题。例如，通过扩大最小Lambda CDM模型以包括额外的相对论自由度，可以在一定程度上缓解从普朗克数据推断的哈勃常数H_0值与H_0的本地测量值之间的差异。从基础物理学的角度来看，暗辐射也同样有趣。事实上，它很可能是标准模型之外最容易接近的物理学窗口之一。一个例子是地球振荡实验中暗示的无菌中微子也可能是暗辐射的来源，因此宇宙学观测可以用来测试特定的粒子物理模型。在这里，我们回顾了最近的宇宙学结果，包括一个完整的调查暗辐射部门，以提供一个概述的模型，仍然是兼容的新的宇宙学观测。此外，我们更新了宇宙学的中微子物理学和暗辐射特性的约束，重点是数据集之间的紧张关系和参数之间的简并性，可以降低我们的信息或模仿额外的物种的存在。
2013-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Effective Chiral Magnetic Effect from Neutrino Radiation
本文提出一种手征动理论框架，研究非平衡中微子辐射在无手征化学势条件下诱导的有效手征磁效应，并证明其可解释超新星中磁场反级联和脉冲星踢动现象。
2023-07-08 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hubble tension in lepton asymmetric cosmology with an extra radiation
本文研究了在$Λ$ CDM参数之外，再增加两个自由参数$N_\mathrm{eff}$和$ξ_e$的宇宙学模型的拟合问题.我们在中微子简并度大的中微子的能量密度基础上，引入了热轴子或无菌中微子等额外的辐射成分。然后，在不破坏大爆炸核合成（BBN）的情况下，允许更大的$N_\mathrm{eff}$，因为正中微子简并度$ξ_e$可以改善BBN拟合。通过对Planck、重子声学振荡（BAO）、BBN和Ia型超新星（SNeIa）观测数据的分析，可以看出$ξ_{e}\simeq 0.04$和$0.3 \lesssim ΔN_\mathrm{eff} \lesssim 0.6$的哈勃张力可以得到改善。
2021-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation from Inflationary Fluctuations
轻的新矢量玻色子可以通过暴胀过程中的量子涨落在引力作用下产生;如果这些粒子是弱耦合的，并且在宇宙学上是亚稳态的，它们就可以解释观测到的暗物质丰度。然而，在标准模型的最小无异常$U(1)$扩展中，如果至少有一个中微子质量本征态足够轻，这些矢量一般会衰变为中微子。如果这些衰变发生在中微子退耦和CMB冻结之间，那么所产生的辐射能量密度可以在可以改善哈勃张力的水平上对$ΔN_{\rm eff}$做出贡献，并且可以在未来的CMB和遗迹中微子探测实验中发现。由于额外的中微子是由BBN后的矢量衰变产生的，因此这种情况预测在复合时会产生$ΔN_{\rm eff} > 0$，但在BBN期间会产生$ΔN_{\rm eff} = 0$。此外，由于偶然的抵消，对$ΔN_{\rm eff}$的贡献近似与质量无关。
2021-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Light Dark Matter and Dark Radiation
轻暗物质（$M\leq20$ MeV）粒子在中微子退耦后冻结。如果暗物质粒子耦合到中微子或电磁等离子体，暗物质湮灭产生的后期熵可以改变中微子与光子的温度比，并同样改变中微子的有效数量$N_{eff}$。我们研究了暗物质湮灭对$N_{eff}$的非平衡效应，并在热平衡近似下研究了这种效应。这两个结果都受到普朗克观测的约束。我们证明了非平衡态下的暗物质湮灭过程对暗物质质量的下限和附加辐射粒子存在的可能性有更强的约束。
2016-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Comment on "Cherenkov Radiation by Neutrinos in a Supernova Core"
Mohanty和Samal已经证明，磁矩与核子的相互作用对超新星核心中的光子色散关系有显著的贡献，并且相对于通常的等离子体效应具有相反的符号。由于数值误差，他们将磁矩项高估了两个数量级，但它仍然与等离子体效应处于同一数量级。看来切伦科夫过程gamma+nu -> nu和nu -> nu+gamma仍然是禁止的，但最终的结论取决于对热核介质的动态磁化率的更详细的研究。
1997-04-18 astro-ph hep-ph
Complex Analysis of Askaryan Radiation: A Fully Analytic Model in the Time-Domain
通过设计用于利用Askaryan效应的探测器探测超高能（UHE，>10 PeV）中微子一直是天体粒子物理学界的长期目标。Askaryan效应描述了来自高能级联的射频（RF）辐射。当UHE中微子引发级联时，级联特性会印在辐射上。因此，观测到的辐射特性必须用来重建UHE中微子事件。解析Askaryan模型用于UHE中微子重建有三个优点。首先，级联性质可以从解析函数和观测数据之间的匹配导出。其次，分析模型最大限度地减少了模拟包中的计算强度。第三，可以将分析模型嵌入固件中，以增强检测器的实时灵敏度。我们提出了一个完全解析的Askaryan模型在时域的UHE中微子诱导的级联在稠密介质中，建立在以前的模型在流派。然后，我们表明，我们的模型匹配用于蒙特卡罗模拟的冰立方-Gen 2的设计半解析参数化。我们发现全解析和半解析方法之间的相关系数大于0.95，分数幂差< 5%。
2022-06-01 astro-ph.HE hep-ph
Spin Light of neutrino in polarized matter
Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究院）
研究极化物质中中微子磁矩辐射的自旋光效应，发现极化可增强或抑制辐射，并引入不对称性，为探测中子星内部结构提供可能。
2026-09-01 astro-ph.HE hep-ph
