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
Inconsistence of super-luminal Cern-Opera neutrino speed with observed SN1987A burst and neutrino mixing for any imaginary neutrino mass
我们试图以任何方式适合最近的歌剧欧洲核子研究委员会声称的中微子超光速与观察到的超新星SN 1987 A中微子爆发和所有（或大多数）中微子味振荡。我们考虑了三个主要的框架：（1）一个假想的中微子质量的快子，其时间与观测到的IMB-神冈SN 1987 A爆发的时间长了数千亿倍。(2)一个特设的反快子模型，其时间收缩可以容纳SN 1987 A爆发，但大大不同意与能量无关的Cern Opera超光速。(3)一个分裂的中微子味道速度（在一个共同的实质量相对论中微子电子分量和一个超光速中微子μ之间）在一个临时的冻结速度场景中，导致中微子的快速去相干和快速味道混合（在电子和μ子之间），这与大多数振荡记录相冲突。因此，我们得出结论，欧洲核子研究中心的时间校准中一定隐藏着一个错误（最近的谣言似乎证实了这一点）。我们还提醒的相关性，保证最小的大气中微子质量的检测可能实现的毫秒引力中微子分裂的时间延迟之间的重力爆发和中子化中微子峰值在任何未来的SN爆炸仙女座记录在兆吨中微子探测器。
2012-03-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Experiments For CP-Violation: A Giant Liquid Argon Scintillation, Cerenkov And Charge Imaging Experiment ?
在本文中，我们讨论了一类“终极”产生实验的中微子振荡的CP破坏的搜索。中微子工厂需要大型磁化探测器。新一代的超级光束或β光束需要巨大的探测器。液态氩TPC技术在这两方面都有很大的应用潜力。虽然ICARUS计划已经证明了这种技术是成熟的，但建造一个巨大的液态氩TPC的可能性被许多人视为技术上不可能和不安全的任务。我们认为，一个巨大的液态氩切伦科夫和电荷成像实验将是一个理想的匹配超级束或betabeam。这样的探测器还将涵盖一个广泛的物理学计划，包括大气中微子，太阳中微子，超新星中微子的观测，以及质子衰变的搜索，除了加速器物理学计划。我们展示了这样一个巨大的LAr探测器的潜在实现，并认为它在技术上是可行的。目前正在研究在地下洞穴中放置这种探测器的可能性。
2004-02-10 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
Calculation of the Decay Rate of Tachyonic Neutrinos against Charged-Lepton-Pair and Neutrino-Pair Cerenkov Radiation
本文详细计算了高能超光速中微子对（带电）轻子对切伦科夫辐射（LPCR）和中微子对切伦科夫辐射（NPCR）的衰变率，即：相对于衰变通道nu -> nu e+ e-和nu -> nu nubar nu。在中微子的超快子性质的假设下，这些衰变通道对陆地实验以及宇宙尺度上的高能中微子的寿命产生了限制。对于迎面而来的中微子，我们使用洛伦兹协变快子关系E_nu =（p^2 - m_nu^2）^（1/2），其中m_nu是快子质量参数。我们推导出阈值条件以及衰减和能量损失率，使用平面波的基本双旋量解的快子狄拉克方程。各种错综复杂的休息帧与实验室帧计算突出显示。结果进行了比较的观测高能IceCube宇宙学起源的中微子。
2017-09-22 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
GADZOOKS! Antineutrino Spectroscopy with Large Water Cerenkov Detectors
我们建议通过添加0.2%的三氯化钆来修改大型水切伦科夫检测器，三氯化钆在溶液中高度溶解、价格低廉且透明。由于Gd具有巨大的辐射中子俘获截面，在$\sum E_γ= 8$ MeV的情况下，这将使中子首次在这种探测器中可见，从而允许通过符合探测反应$\barν_e + p \to e^+ + n$（类似于$\barν_μ$）进行反中微子标记。以Super-Kamiokande为例，讨论了反应堆中微子测量的戏剧性后果，第一次观察到的弥漫超新星中微子背景，银河系超新星探测和其他主题。
2003-09-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Study of the eightfold degeneracy with a standard $β$-Beam and a Super-Beam facility
本文首次对中微子复合体的八重简并度进行了研究，该复合体包括一个标准的$β$ -束和一个超级束装置。利用中微子被送往位于Fréjus实验室（基线130公里）的兆吨级水切伦科夫探测器的情况。研究了单独测量$β$ -Beam和Super-Beam及其组合的连续（$θ_{13}$和$δ$）和离散（${sign} [ Δm^2_{23} ]$和${sign} [\tan (2θ_{23}) ]$）振荡参数的灵敏度性能。简要回顾了目前的中微子和反中微子截面的不确定性，并讨论了它们对发现潜力的影响。
2004-06-11 hep-ph
Superluminal neutrino, flavor, and relativity
修正的中微子色散关系仍然遵循相对性原理，只要中微子质量效应可以忽略，它就可以同时有超光速（μ子型）中微子和光速（电子型）中微子。这个想法是考虑到味道依赖的变形洛伦兹变换和适当的能量尺度层次。如果OPERA关于μ子-中微子超光速的结果得到证实，那么该模型在相同粒子能量下对应的带电轻子（μ子）也有相应的超光速。假设这个模型还没有被排除，新的TeV尺度的μ介子部门的影响进行了预测。还讨论了一个不同的模型与超光速不育中微子在通常的4个时空维传播。
2012-01-23 hep-ex hep-ph
Tachyonic Field Theory and Neutrino Mass Running
在本文中做了三件事。(i)我们研究了超光速中微子衰变的切伦科夫辐射的类似物，并计算了光子通过W环发射和共线电子-正电子对的切伦科夫角，假设超光速中微子的快子色散关系。一个自由传播的中微子的衰变率被发现依赖于假设的色散关系的形状，并发现减少快子质量的中微子。(ii)我们讨论了一些性质的快子狄拉克方程（对称性和平面波解），这可能是相关的描述超光速中微子看到的OPERA实验，并讨论计算的快子传播。(iii)在没有普遍接受的快子场论的情况下，考虑到观测到的中微子质量随能量的明显“运行”，我们写下了一个模型拉格朗日，它描述了中微子通过标量-减-赝标量相互作用耦合到标量背景场的Yukawa型相互作用。这构成了标准模型的扩展。如果相互作用很强，那么它会导致中微子质量的大量重整化群“运行”，并可能解释实验观察。
2012-05-01 hep-ph physics.gen-ph
Neutral-Current Atmospheric Neutrino Flux Measurement Using Neutrino-Proton Elastic Scattering in Super-Kamiokande
最近的研究结果表明，大气$ν_μ$振荡与$δm^2 \simeq 3 \times 10^{-3}$ eV $^2$和$\sin^2{2θ_{atm}} \simeq 1$，并转化为$ν_e$是非常不利的。Super-Kamiokande（SK）合作，使用三种技术的组合，报告说，他们的数据有利于$ν_μ\to ν_τ$超过$ν_μ\to ν_{sterile}$。这种区别对于四中微子模型和宇宙学都是极其重要的。我们建议，中微子-质子弹性散射（$ν+ p \to ν+ p$）在水的Čerenkov探测器也可以区分活跃和无菌振荡。这在以前并没有被认为是一个有用的通道，因为只有大约2%的撞击质子高于切伦科夫阈值。然而，在目前的SK数据中，应该有大约40个可识别的事件。我们表明，这些事件具有独特的粒子识别特性，在传入中微子的方向点，并对应于一个狭窄的中微子能量范围（1-3 GeV，在视界附近振荡）。该通道在Hyper-Kamiokande中尤其重要，其中$\sim 40$的速率要高出一倍。我们的研究结果还有其他重要的应用。首先，对于一小部分类似的大气中微子准弹性事件，质子是相对论性的。这唯一地选择了$ν_μ$（而不是$\barν_μ$）事件，有助于理解物质效应，并允许确定中微子能量和方向，有助于振荡的$L/E$依赖性。其次，使用加速器中微子，弹性和准弹性事件与相对论质子可以看到在K2 K …
2003-01-09 hep-ex hep-ph
Long baseline Super-Beam experiments in Europe within LAGUNA
我们探讨了欧洲超级束实验中几种可能的结构的物理范围，重点讨论了发现$θ_{13}$、轻子区CP破坏和中微子质量本征态有序化的可能性。我们考虑了三种不同的探测器技术：水切伦科夫，液体氩和液体闪烁体，以及欧洲七个可能的地点，这些地点将能够在地下安装这样的探测器。从欧洲核子研究中心到这些地点的距离从130公里到2300公里不等。在每种情况下的中微子通量进行优化，以匹配考虑中的每个基线的第一个振荡峰。我们还研究了几个实验因素在每个检测器技术的性能的影响。其中包括光谱信息的影响，对中性电流背景的抑制效率，中微子和反中微子模式的运行时间之间的比率以及信号和背景上的系统不确定性等。
2011-10-12 hep-ph
Evidence for R-Mode Oscillations in Super-Kamiokande Solar Neutrino Data
一段时间以来，在放射化学太阳中微子测量中已经有了变化的证据，但是这个证据似乎是可疑的，因为切伦科夫实验没有显示类似的变化证据。目前对超级神冈数据的重新分析显示了r模式振荡的有力证据。这些振荡的频率对应于一个恒星自转速率为13.97年-1的区域，与Homestake数据中不久前发现的13.88年-1或GALLEX数据中最近发现的13.87年-1的值相差不远。这些估计与对流区的自转速率不一致，但与目前对辐射区（包括太阳核心）自转速率的估计完全一致。这些结果表明，波动和不对称的核燃烧起源于核心的变化。
2008-02-22 astro-ph hep-ph
Superluminal neutrinos in long baseline experiments and SN1987a
中微子洛伦兹不变性的精确测试可以使用长基线实验，如MINOS和OPERA或来自天体物理学来源的中微子。MINOS合作报告了一个μ子中微子速度的测量结果，暗示了超光速传播，最近由OPERA在6 sigma上证实。我们考虑一个一般的参数化，它超出了通常的线性或二次违反考虑量子引力模型。我们还提出了一个玩具模型，说明为什么洛伦兹破坏可以是特定的中微子部门，并引起一个通用的能量行为E^alpha，其中α不一定是一个整数。超新星边界和首选MINOS和OPERA地区显示出紧张局势，由于没有形状变形的中微子束在远探测器的MINOS。OPERA的结果也指出了这种效应的能量独立性。
2012-01-13 hep-ex hep-ph hep-th
Neutrino-Oxygen interactions: role of nuclear physics in the atmospheric neutrino anomaly
由Kamiokande和IMB首次观测到的μ子与电子大气中微子比率的明显异常已经被Super-Kamiokande和Soudan-2证实。实验分析，包括在超级神冈的$ μ-\mathrm{type} $事件的天顶分布的不对称性，给出了强有力的支持中微子振荡假说，以解决异常。在这项工作中，我们感兴趣的中微子-氧反应用于检测大气中微子的核物理的作用。我们指出，np-nh型的多核子激发和核关联可以修改超级神冈的实验分析，因为它们导致1切伦科夫环保留事件的数量大幅增加。
1999-06-22 hep-ph nucl-th
On the Possibility of Superluminal Neutrino Propagation
根据超新星SN 1987 a和引力切伦科夫辐射的唯象约束，我们分析了OPERA数据所表明的中微子超光速传播Δ v =（v-c）/c > 0的可能性。我们认为SN 1987 a的数据排除了N \le 2的Δ v ~（E_v/M_N）^N，特别是排除了用“常规”快子中微子来解释洛伦兹不变量。我们提出了两个玩具洛伦兹破坏理论模型，一个是Lifshitz型费米子模型，其超光度与能量成平方关系，另一个是无质量阿贝尔规范理论的洛伦兹破坏修正，其轴矢量耦合到费米子。在适当的背景场存在下，费米子可以在超光或亚光中传播，这与能量和方向相反。使用SN 1987 a来验证OPERA将需要此背景字段取决于位置。
2011-11-22 hep-ex hep-ph hep-th
A new approach to anti-neutrino running in long baseline neutrino oscillation experiments
我们研究了用静止μ子衰变产生的反中微子取代长基线中微子振荡实验中反中微子运行的可能性。这些中微子的低能量允许在掺钆水切伦科夫探测器中使用逆β衰变进行探测。我们表明，这种方法产生的反中微子事件样本的五倍大的因素。在θ_13处发现了质量分级和轻子CP破坏，并与中微子和反中微子联合运行的常规超束实验进行了比较。我们发现，这种方法产生了一个大大提高了达到CP破坏和theta_13，而留下的能力来衡量的质量等级完好无损。
2010-05-21 hep-ex hep-ph
Constraining Superluminal Electron and Neutrino Velocities using the 2010 Crab Nebula Flare and the IceCube PeV Neutrino Events
Ice Cube报告的两个PeV级中微子事件的观察原则上可以允许人们对中微子部门的洛伦兹不变性违反（LIV）进行限制。首先，我认为至少有一个冰立方事件是河外起源，推导出一个上限为{ \it的差异}之间的推定超光速中微子和电子速度的$\le \sim 5.6 \times 10^{-19}$在单位$c = 1$，确认所观察到的PeV中微子可能已经到达地球从河外来源。我进一步推导出一个新的约束的超光速电子速度，从同步辐射的观测蟹状星云耀斑的2010年9月。由耀斑同步辐射产生的$>$ 1 GeV $γ$ -射线是由能量高达$\sim 5.1$ PeV的电子产生的，这一推论表明这些电子不存在真空中的库伦科夫辐射。这意味着对超光速电子速度$δ_e \le \sim 5 \times 10^{-21}$有一个新的强约束。紧接着，我们就得到了超光速中微子速度的上限（仅\it）为$δ_ν \le \sim 5.6 \times 10^{-19}$，比SN 1987 A中微子爆发的飞行时间约束要好许多个数量级。然而，如果电子是{ \it subluminal}，那么从蟹状星云$γ$射线谱得到的对$|δ_e| \le \sim 8 \times 10^{-17}$的约束，对超光速中微子速度$δ_ν \le \sim 8 \times 10^{-17}$的约束就比较弱。
2014-02-12 astro-ph.HE hep-ph
Prompt directional detection of galactic supernova by combining large liquid scintillator neutrino detectors
核心坍缩的超新星会产生几十兆电子伏范围内的电子反中微子的强烈爆发。目前，世界各地都在使用几种大型液体闪烁体探测器，它们通过反β衰变（IBD）过程对低能反中微子探测非常有效。在这篇文章中，我们开发了一个程序，迅速提取超新星的位置，通过重新审视IBD运动学的细节在广泛的能量范围内的超新星中微子。结合目前所有基于闪烁器的探测器，我们可以定位一个典型的超新星在10千秒差距的精度为45度（68%C. L）。在增加了下一代基于反射器的探测器之后，精度可以达到12度（68%C.L.），从而达到大型水切伦科夫中微子探测器的性能。我们还讨论了一个可能的改进超新星预警系统（SNEWS）的实验间网络的方向性信息在每个实验中的实施。最后，我们讨论了用LLSD数据约束中微子能谱和新诞生的中子星质量的可能性
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Neutrino Splitting for Lorentz-Violating Neutrinos: Detailed Analysis
基于天体物理学的考虑，违反洛仑兹定律的中微子参数受到严格的限制。在高能极限，一般假设入射中微子的超光速色散关系为E ~ |p| v，其中E是能量，p是动量，$v = sqrt（1 + delta）> 1。由于类切伦科夫辐射过程（nu -> nu + e^- + e^+），轻子对的产生在一定的能量阈值以上成为可能，并且可以导出洛伦兹破坏参数δ的界限。在这里，我们研究了一个相关的过程，nu_i -> nu_i + nu_f + bar_nu_f，其中nu_i是进入的中微子质量本征态，而nu_f是最终的中微子质量本征态，其超光速略低于初始状态。如果不同中微子质量本征态在高能量下的洛伦兹破坏参数不同，这个过程在运动学上是允许的。中微子分裂不受任何显著的能量阈值条件的影响，即使中微子味之间的微分洛伦兹破坏受到其他实验的严格限制，也可能对高能衰变和能量损失过程产生相当大的贡献。我们还讨论了超光速模型的SU（2）-规范不变性，并简要讨论了广义Vierbein形式在Lorentz破坏Dirac方程的表述中的应用。
2019-08-04 hep-ph hep-th
