Sterile neutrino dark matter: Impact of active-neutrino opacities
keV无菌中微子暗物质的共振产生主要发生在早期宇宙的QCD时期。有人认为，它可能受到活性中微子的不透明度（或阻尼率）的强烈影响，这些中微子接受非微扰QCD贡献。我们发现，对于轻子不对称$ n_{ L_α} /s $低于$ 10 ^ { -6 } $的不透明度显着影响无菌中微子的产量，但对于较大的不对称，这是必要的产生一个显着的分数的暗物质，产量是不敏感的不透明度的变化。因此，非微扰QCD贡献的不透明度在160兆电子伏左右的温度不会影响这种暗物质的情况。我们获得了比以前的研究更大的无菌中微子产额，从而从大爆炸核合成的活性-无菌混合角较弱的下限。
2021-03-09 hep-ph
Mirror symmetry: from active and sterile neutrino masses to baryonic and dark matter asymmetries
我们考虑SU（3）_c \times SU（2）_L \times U（1）_Y镜像扇区，其中场内容和无量纲耦合是SU（3）_c \times SU（2）_L \times U（1）_Y普通扇区的拷贝.我们的模型还包含三个具有重Majorana质量的规范单重态费米子和一个具有跷跷板抑制真空期望值的[SU（2）_L \times SU（2 ′_L]-双重态Higgs标量。镜像无菌中微子质量将具有典型的跷跷板形式，而普通的活动中微子质量将具有双重和线性的跷跷板形式。在这种正则和双线跷跷板的情况下，我们可以预期一个eV尺度的无菌中微子和另外两个MeV尺度以上的中微子符合宇宙学和短基线中微子振荡数据。与SU（2）_L和SU（2 ′_L）的sphaleron过程相联系，费米子单态的衰变可以同时在[SU（2）_L]-二重态轻子中产生轻子不对称性，在[SU（2 ′_L]-二重态轻子中产生相等的轻子不对称性，从而解释重子和暗物质的存在.最轻的镜像重子应该有一个确定的质量，大约在5 GeV左右，以解释暗物质的残余密度。U（1）动力学混合可以为暗物质的直接探测打开窗口。
2013-03-26 hep-ph
Large neutrino asymmetries from neutrino oscillations
我们重新研究早期宇宙中的中微子振荡。与以前的研究相反，我们表明，大中微子的不对称性可能会出现由于普通中微子和不育中微子之间的振荡。这意味着大爆炸核合成（BBN）对质量的限制以及普通中微子与无菌中微子的混合是可以避免的。此外，中微子的不对称性可能很大（即$\stackrel{>}{\sim} 10\%$），因此通过核反应速率对BBN产生显著影响。
1995-09-19 astro-ph hep-ph
Matter Effects of Sterile Neutrino in Light of Renormalization-Group Equations
进一步发展了中微子物质效应的重整化群方程（RGE）方法。我们推导出一套完整的微分方程的有效混合元素，质量和Jarlskog样不变量的存在下，一个轻的不育中微子。通过数值求解这些微分方程，得到了混合元的演化以及Jarlskog型不变量。以NOvA、T2K和DUNE为例，计算了长基线（LBL）实验中的地球物质效应。在三味和四味框架中，电子中微子的生存概率以及太阳中微子的昼夜不对称性也被评估作为RGE方法的进一步检验。
2022-08-11 hep-ex hep-ph
Studies of neutrino asymmetries generated by ordinary-sterile neutrino oscillations in the early universe and implications for big bang nucleosynthesis bounds
在早期宇宙中，普通无菌的中微子振荡可以产生显著的轻子数不对称。我们详细研究了这一现象。我们证明，早期宇宙中普通无菌中微子振荡的动力学可以用一个积分-微分方程来近似描述，该方程是从密度矩阵和汉密尔顿形式推导出来的。如果系统足够光滑（静态极限），则该方程简化为相对简单的一阶常微分方程。我们研究的条件下，静态极限是一个可接受的近似。我们还研究了中微子动量的热分布对轻子数产生的影响。我们应用这些结果表明，它是可能的，以逃避（许多数量级）大爆炸核合成（BBN）的混合参数，$δm^2$和$\sin^2 2θ_0$，描述普通无菌中微子振荡的界限。我们发现，太阳中微子问题的大角度或最大真空振荡的解决方案并没有显着修改BBN的大部分感兴趣的参数空间，只要tau和/或μ中微子的质量大于约1 eV。我们还表明，大气中微子异常的大角度或最大的普通无菌中微子振荡解决方案并没有显着修改BBN的参数范围。
1996-11-19 hep-ph
Relic neutrino asymmetries and big bang nucleosynthesis in a four neutrino model
普通中微子和惰性中微子之间的振荡可以在早期宇宙中产生大的中微子不对称性。这些不对称性可以通过改变核反应速率来显著影响大爆炸核合成（BBN）。我们在一个由中微子异常和暗物质问题激发的三个普通中微子和一个不育中微子组成的模型中研究了这一现象。我们计算如何轻子不对称性产生的温度下，他们对BBN的影响演变。原始氦生产的不对称性的影响被确定，导致BBN期间的中微子味的有效数量约为2.7或3.1取决于轻子不对称性的符号。
1998-08-24 astro-ph hep-ph
Testing Non-Standard Neutrinos in Purely Leptonic Lepton Decays
School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院）；Chongqing University of Posts & Telecommunications（重庆邮电大学）；Chongqing University（重庆大学）
本文提出利用极化观测在纯轻子衰变中探测惰性中微子的方法，并展示了惰性中微子对不对称参数的影响。
2026-01-29 hep-ex hep-ph
Closing in on Resonantly Produced Sterile Neutrino Dark Matter
我们进行了详尽的扫描允许的共振生产制度的无菌中微子暗物质，以提高约束暗物质结构所产生的非热无菌中微子能谱。小尺度结构的限制是特别敏感的大轻子不对称性/小的混合角，导致相对温暖的不育中微子动量分布。我们重新审视银河系次晕计数的限制，并将其与最近的搜索无菌中微子衰变的X射线发射。他们一起排除了质量范围7.0 keV < m_nu_s < 36 keV之外的模型，以及在95% CI或更高时小于15 x 10-6每单位熵密度的轻子不对称性。我们还发现，虽然参数空间的一部分仍然不受约束，subhalo计数和X射线数据的组合表明，候选人3.55 keV的X射线线信号可能来自7.1 keV的无菌中微子衰变是不利的93% CI。
2017-03-29 astro-ph.CO hep-ph
A Study of the Day - Night Effect for the \SK Detector: III. The Case of Transitions into Sterile Neutrino
利用太阳中微子问题的MSW $ν_e --> ν_s$跃迁解，高精度地计算了太阳中微子穿越地球的生存概率，得到了用Super Kamiokande探测器测量的变形反冲$e^-$谱和太阳中微子能量积分事件率的一年平均昼夜（D-N）不对称性的预言。计算了三个事件样本的不对称性，太阳$ν_e$穿越地球地幔，核心，地幔+核心（完整的夜晚样本）。研究了体物质密度值和地核化学成分对D-N不对称性预测的不确定性的影响。研究了与D-N效应有关的观测量对反冲电子动能阈值TeTh的依赖关系.它表明，特别是，对于$\sin^2 2θ_V \leq 0.030$的一年平均的D-N -不对称性的事件的样本中，由于核心交叉中微子是大于不对称性在整个夜晚的样本通常由一个因素$\sim (2 - 4)$。然而，我们发现，在小的混合角$\sin^2 2 θ_V \ltap 0.014$，在太阳$ν_e --> ν_s$跃迁的情况下的D-N不对称性是相当小的，如果过渡到一个活跃的中微子，$ν_e --> ν_{μ(τ)}$。特别是，在我们考虑的三个一年平均D-N不对称性的测量中的任何一个的精度优于1%，将需要在$\sin^2 2θ_V ~\ltap ~0.01$测试小混合角非绝热$ν_e --> ν_s$解决方案。
1998-03-04 astro-ph hep-ph
Predictions for Spectral Distortions, Event Rates and D-N Asymmetries for the Super - Kamiokande Detector
本文计算了nu_e -> nu_mu（τ）跃迁和中微子参数对超级神冈探测器的昼夜不对称性和电子光谱畸变的影响。结果表明，中微子穿越地核引起的选择中微子事件，有可能将昼夜不对称性提高到6倍。当sin ^2（2 θ_v）< 0.01且5 x 10^-6 eV^2 < Delta m^2 < 10^-5 eV^2时，这将提高超级神冈探测器对昼夜效应的灵敏度。
1997-02-28 astro-ph hep-ph
Large Lepton Asymmetry for Small Baryon Asymmetry and Warm Dark Matter
我们提出了一个在U（1）_{B-L}规范扩展的标准模型中产生大轻子非对称性的共振轻子生成方案，用于宇宙学重子非对称性和暗物质.在B-L数自发破缺后，暴胀子对三对准简并重Majorana中微子的质量分裂和三个无菌中微子的质量都能获得一个小的真空期望值.虽然总轻子不对称性假设为零，但在热质量效应下，观察到的小重子不对称性可以由单个味子的大轻子不对称性转换而来。惰性中微子和活性中微子之间的混合被重的马约拉纳中微子优雅地抑制了。在活动中微子开始它们的强味转换之前，通过共振活动-无菌中微子振荡可以产生作为暖暗物质的无菌中微子，以协调X射线和莱曼-α边界。小质量的中微子自然是由重的马约拉纳中微子和不育中微子的跷跷板贡献实现的。
2010-10-28 hep-ph
Natural Saturation Of The Sterile Neutrino Dark Matter Resonant Production By a High Lepton Flavor Asymmetry In Primordial Plasma
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
本文发现高轻子味不对称性会延迟惰性中微子共振产生并触发活性中微子振荡，从而自然饱和暗物质丰度，并给出混合参数的两个数量级约束范围。
2026-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrino dark matter via coinciding resonances
有人提出，在早期宇宙中，在$T \sim 0.2 ... 0.5$ GeV的温度下，有两种共振可以重合：一种是在两个几乎简并的GeV尺度的无菌中微子之间，通过冻结和衰变产生大的轻子不对称性;另一种是在中等修正的活性中微子和keV尺度的无菌中微子之间，将轻子不对称性转化为暗物质。利用一个框架，跟踪三个不育中微子的两个螺旋以及三个单独的轻子不对称性，并扫描参数空间的GeV尺度的物种，我们建立的微调，是实现这种情况所需的程度。
2020-07-07 hep-ph
A Study of the Day - Night Effect for the Super-Kamiokande Detector: II. Electron Spectrum Deformations and Day - Night Asymmetries
利用高精度计算的太阳中微子在太阳中微子问题的MSW $ν_e \to ν_{μ(τ)}$跃迁解的情况下穿越地球的中微子的生存概率的结果，我们推导出了用Super Kamiokande探测器测量的$e^-$ -谱的变形中的一年平均昼夜（D-N）不对称性的预测，以及该探测器中能量积分一年信号的D-N不对称性。的不对称性计算太阳$ν_e$穿越地球地幔，核心和（地幔+核心）的一个大的代表性的一组值的MSW过渡参数$Δm^2$和$\sin^2 2θ_v$从"保守“的MSW解决方案区域考虑到可能的不确定性的$^8$ B和$^7$的中微子通量的值。的体积物质密度的值和在核心的化学成分的不确定性的影响，对D-N不对称预测进行了讨论。它示出，特别是，对于$\sin^2 2θ_v \leq 0.013$的一年平均的D-N不对称性的中微子穿过地球的核心可以大于不对称性（只有地幔交叉+核心交叉）中微子的一个因素高达6。在$\sin^2 2θ_v \gsim 10^{-4}$区，导出了Super Kamiokande探测器的$Δm^2 - \sin^2 2θ_v$平面上的Iso -（D-N）不对称性等值线。我们的结果表明，超级神冈实验可能能够测试的$\sin^2 2θ_v \le 0.01$区域的MSW解决方案的太阳中微子问题进行选择性的D-N不对称测量。
1997-05-22 astro-ph hep-ph
Lepton asymmetries from neutrino oscillations
相当大的残余中微子不对称性可以由活跃-惰性中微子振荡产生。在简要讨论了可能的应用后，我描述了用于计算不对称增长曲线的量子动力学方程形式主义。然后，我展示了如何在碰撞主导时代的绝热极限近似的基础上，这些曲线的基本特征可以被理解，并在较低的温度下的纯MSW效应。
2000-09-14 hep-ph
Detecting sterile dark matter in space
空间仪器为寻找暗物质提供了新的、在某些情况下是独特的机会。特别是，如果暗物质包含无菌中微子，则对它们衰变线的X射线探测是最有希望的发现策略。质量在keV范围内的惰性中微子可以解决几个长期存在的天体物理学难题，从超新星不对称性和脉冲星踢到恒星形成，再电离和重子生成。目前对无菌中微子的最佳限制来自钱德拉和XMM-牛顿。未来的进步可以通过空间高分辨率X射线光谱仪来实现。
2006-08-09 astro-ph hep-ph
GeV-scale hot sterile neutrino oscillations: a numerical solution
通过GeV尺度的无菌中微子振荡的重子生成的方案是由非线性微分方程的时间演化的无菌中微子密度矩阵和标准模型轻子和重子不对称性。通过采用最新的速率系数和非微扰估计的陈-西蒙斯扩散速率，我们提出了一个数值解的这个系统，将充分的动量和螺旋度依赖的密度矩阵。密度矩阵明显偏离动力学平衡，IR模式比UV模式平衡快得多。对于等效输入参数，我们的最终结果与文献中最近的基准略有不同（约50%）。尽管如此，产生可观测的重子不对称性的可能性还是得到了证实。我们说明了重子不对称性对无菌中微子质量分裂和CP破坏相位的依赖性，在活动中微子振荡实验中可测量。
2018-02-16 hep-ph
Imprint of SNO neutral current data on the solar neutrino problem
我们在两个活跃的中微子振荡的框架下对所有太阳中微子数据进行了全球分析，包括最近的SNO昼夜谱（包括带电电流（CC），弹性散射（ES）和中性电流（NC）事件），超级神冈（SK）昼夜谱（从1496天）和更新的SAGE结果。发现在99% C. L.时，选择大混合角（LMA）解;最佳拟合参数为Δm^2=5.6 \times 10^{-5} eV^2和θ=32^{ \circ }。在5σ C. L下不允许有θ \geq π/4的解。在5.3σ处，完全无菌状态的振荡被排除，但相当大的无菌中微子成分仍然可能存在于太阳通量中。
2002-05-14 astro-ph hep-ex hep-ph
Freeze-in and freeze-out generation of lepton asymmetries after baryogenesis in the $ν$MSM
$ν$ MSM --由三个相对较轻的单重马约拉纳费米子$N_{1,2,3}$扩展的标准模型--允许产生轻子不对称性，这比宇宙中观察到的重子不对称性大几个数量级。轻子不对称性是在低于sphaleron冻结$ T \lesssim 130$ GeV的温度下，$N_{2,3}$（质量在GeV范围内）的相互作用中产生的，并且可以增强暗物质（DM）无菌中微子$N_1$（质量为keV尺度）的宇宙学产生，由于活跃-无菌中微子混合而发生在$T \sim 200$ MeV。这种不对称性可以在重中性轻子的冻结、冻结或之后的衰变中产生。在这项工作中，我们解决的问题的后期时间不对称性（LTA）的大小产生的重中性轻子$N_{2,3}$在冻结和冻结，留下的衰变为以后的工作。我们研究有多少这种不对称性可以生存下来，以较低的温度相关的无菌中微子DM创建。我们发现，这种LTA可能导致产生相当大一部分暗物质。我们还研究了磁场和阿贝尔手征异常在LTA的产生中所起的作用，在以前的研究中没有考虑。我们认为，LTA的生产可以显着增加，并估计这种效果的影响。
2022-04-29 hep-ph
A New Dark Matter Candidate: Non-thermal Sterile Neutrinos
我们提出了一个新的独特的暗物质候选者：由活跃中微子通过轻子数驱动的共振MSW（Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein）转换产生的$\sim 100$ eV到$\sim 10$ keV的无菌中微子.在任何一种活跃的中微子类型中，所需的轻子数不对称性都在光子数的10 $^{-3}$到10 $^{-1}$之间--完全在原始核合成的范围内。这里的独特之处在于，共振的绝热性条件非常有利于产生较低能量的无菌中微子。由此产生的非热（冷）能谱可以使这些不育中微子在早期恢复到非相对论运动学，因此在矮星系尺度或以下的自由流长度是可能的。因此，在我们的模型中，轻中微子暗物质候选者的主要问题可以被规避。
1999-04-03 astro-ph hep-ph
Sterile neutrino dark matter via GeV-scale leptogenesis?
有人提出，在由三代keV完成的标准模型的部分参数空间中，... GeV的右手中微子，中微子质量，暗物质，重子不对称性可以同时考虑。在这里，我们数值求解的演化方程描述的宇宙学的这种情况下，在1+2的味道的情况下，在温度$T \le 5$ GeV，作为初始条件的最大轻子不对称性动态产生在较高的温度下，并占后期熵和轻子不对称性生产的重味脱落的平衡和衰变。对于7 keV的暗物质质量和其他参数调整有利，$\sim 10\%$的观测丰度可以产生。列举了提高丰度的可能性。
2019-07-24 hep-ph
Improved determination of sterile neutrino dark matter spectrum
假定最近在某些天体物理源的一个身份不明的3.55 keV的X射线线的指示被视为改进的宇宙学丰度的7.1 keV的不育中微子的理论计算的动机。如果这条线被解释为是暖暗物质衰变的结果，那么无菌中微子的质量和混合角就已知了。然后，我们的计算允许通过施-富勒机制产生正确的丰度所需的轻子不对称性的确定，以及对不育中微子的非平衡谱的估计。后者在结构形成模拟中起作用。结果不同的味结构的中微子汤川耦合和不同类型的预先存在的轻子不对称性，占适当的等离子体的电荷中性，并将大约强子的贡献。
2015-12-04 astro-ph.CO hep-ph
More Viable Parameter Space for Leptogenesis
质量在电弱标度以上的无菌中微子振荡开始时产生的轻子味不对称性可以大到足以部分地幸存下来，并解释宇宙的重子不对称性。这开辟了新的参数空间区域，其中Leptogenesis在I型跷跷板框架内是可行的。特别是，我们发现无菌中微子的质量可能大大低于10^9 GeV，而不是简并的。然而，所需的再加热温度是由振荡的开始决定的，它比无菌中微子质量标度高出几个数量级。
2014-09-25 hep-ph
Coherence and the Day - Night Asymmetry in the Solar Neutrino Flux
我们认为太阳中微子问题的MSW解决方案预测的昼夜不对称性。对中微子能量的积分，以及对产生区域或超过一天的时间间隔的积分，导致了到达地球的振荡的平均化。这相当于把到达地球表面的中微子态看作是中微子质量本征态的非相干混合（即使波包没有发散）。因此，地球内部的$ν_e$ -再生效应是不相干的，与hep-ph/9902435中的结果相反。
1999-03-11 hep-ph
Fate of the Sterile Neutrino
根据最近的Super-Kamiokande数据和全球拟合，似乎排除了大气中微子的纯ν_μ \to ν_s振荡和太阳中微子的纯ν_e \to ν_s振荡（其中ν_s是无菌中微子），我们重新考虑了四中微子模型来解释LSND、大气和太阳中微子振荡迹象。我们认为，除了^{37}Cl的结果外，太阳数据都暗示了平均概率约为1/2的ν_e \to ν_s振荡。在这种解释中，由于两对近简并的质量本征态之间的距离为1 eV，因此^8B中微子的昼夜不对称性、季节依赖性和能量依赖性都应该很小。或者，我们发现，根据最近更新的LSND结果，一个质量本征态与其他质量本征态分离很远（并且与活跃中微子有少量无菌混合）的四中微子模型现在可能是可以接受的;^{37}Cl数据可以容纳在这个模型中。对于每一种情况，我们提出了简单的四中微子混合矩阵，符合规定的标准，并讨论未来的测试。
2000-08-02 hep-ph
Sterile neutrino rates for general $M$, $T$, $μ$, $k$: review of a theoretical framework
sphaleron冻结的温度，$T\approx 130$ GeV，为产生轻子不对称性并将其转换为重子不对称性（轻子生成）的机制设定了尺度。对于马约拉纳质量$M \gg πT$，leptogenesis发生在非相对论的制度，而对于$M \ll πT$，动力学是超相对论的。中间情况$M \sim πT$是最麻烦的，因为没有有效的理论方法。我们审查的定义，并提供积分表示的所有速率系数和质量校正的$\mathcal{O}(h_ν^2)$在这个制度，这样的表达式外推到已知的限制和规范独立的顺序计算，无论是在对称和希格斯阶段，任何螺旋度，动量，和一套化学势。路标对一个数字的评价提供。
2022-07-26 hep-ph
The strongest bounds on active-sterile neutrino mixing after Planck data
在早期宇宙中，活跃中微子的振荡可以激发出轻的惰性中微子。它们的性质可以通过它们作为额外辐射的贡献来限制，这些额外辐射可以用中微子种类的有效数量N_ eff和今天的宇宙能量密度Ω_ν h ^2来参数化。这两个参数都已通过普朗克卫星实验测量到相当高的精度。我们用这个结果来更新（3+1）无菌中微子情形的参数空间的边界，其中活性-无菌中微子的质量平方分裂在（10^{-5}-10^2）eV ^2范围内。我们认为正常和倒置的质量排序的活跃和不育状态。第一次，我们考虑到两个非零的积极-无菌混合角的可能性。我们发现，边界是更严格的比在实验室实验中得到的。这导致了与轻无菌中微子的短基线暗示的强烈张力。为了消除这种分歧，需要修改标准宇宙学的假设，例如大的原始中微子不对称性。
2013-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Kinetic Equations for Baryogenesis via Sterile Neutrino Oscillation
我们研究了$ν$ MSM（中微子最小标准模型）中的重子生成，MSM是由质量低于电弱标度的三个右手中微子扩展的MSM。宇宙的重子不对称性可以通过右手（无菌）中微子的味振荡机制产生，这是各种实验证实的活性中微子质量的原因。本文给出了轻子密度矩阵的动力学方程，它描述了轻子不对称性的产生。特别地，考虑了密度矩阵的动量依赖性。通过数值求解这些方程，发现动量分布与平衡态相比有明显的畸变，这是因为具有较低动量$k \ll T$（$T$是宇宙的温度）的模的产生被增强，而较高的模的产生被抑制。结果表明，对不育中微子产额和重子不对称性最重要的模是$k \simeq 2 T$，它比< k >从热平均值推断的要小。并与前人的工作进行了比较。
2011-12-23 astro-ph.CO hep-ph
A Supersymmetric Theory of Baryogenesis and Sterile Sneutrino Dark Matter from $B$ Mesons
低尺度重子生成和暗物质生成可以通过在早期宇宙中MeV温度下产生中性$B$介子来实现，这些介子经历CP破坏振荡，随后衰变成暗扇区。在这项工作中，我们讨论了实现这一机制的后果，在一个超对称模型与完整的$U(1)_R$对称性，这是确定重子数。$B$介子通过TeV尺度的方子和GeV尺度的Dirac双星介导的重子数守恒算符衰变到暗扇区。在中微子质量的I型跷跷板框架中，暗扇区粒子可以与不育中微子及其超伴子相鉴别。无菌中微子的寿命足够长，构成了暗物质。所产生的物质-反物质不对称性与在$B$工厂和强子对撞机上可测量的观测值直接相关，其中最相关的是中性$B$介子系统中的半轻子-轻子不对称性和$B$介子到强子和丢失能量的包含分支分数。在引用超对称背景下的预测之前，我们讨论了这些实验观测值的模型独立约束。从天体物理学，中微子物理学和味观测的约束进行了研究，是潜在的LHC信号，重点是新的长寿粒子搜索，直接链接到属性的黑暗部门。
2020-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Leptogenesis from a GeV Seesaw without Mass Degeneracy
对于基于I型跷跷板机制的轻子生成，我们给出了非平衡量子场论中轻子数破坏和纯味不对称的系统计算。我们表明，不育中微子的非简并质量在GeV范围内可以解释宇宙的重子不对称性通过风味轻子生成。这是可能的，由于热效应和风味效应的相互作用。我们的方法澄清了从不育中微子的振荡Leptogenesis和更常见的研究方案从衰变和逆衰变之间的关系。我们解释了为什么较低的质量界限的非简并不育中微子来自Leptogenesis从平衡衰变不适用于风味Leptogenesis与GeV级中微子。
2012-06-24 astro-ph.CO hep-ph
Playing with lepton asymmetry at the resonant production of sterile neutrino dark matter
本文研究轻子不对称性在不同中微子味间的非均匀分布及其在产生过程中的消失，证明可放宽BBN与小尺度结构限制，重开更小混合角和更轻惰性中微子暗物质参数区。
2025-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Neutrino oscillations and Big Bang Nucleosynthesis
我们概述了如何遗迹中微子不对称性可能会产生在早期宇宙中通过积极的无菌中微子振荡。我们讨论了大爆炸核合成的可能后果，在一个特定的4中微子模型的背景下。
2001-08-15 hep-ph
Day - Night Effect Predictions for the SNO Detector
在太阳中微子问题的MSW $ν_e \to ν_{μ(τ)}$和/或$ν_e \to ν_s$跃迁解的情况下，对SNO探测器中能量积分一年信号的昼夜（D-N）不对称性进行了详细预测。在充电电流（CC）和$ν- e^{-}$弹性散射（ES）事件率的不对称性计算两个MSW的解决方案;在$ν_e \to ν_s$过渡解决方案的情况下，中性电流（NC）事件率的D-N不对称性推导以及。计算了太阳中微子穿过地幔（Mantle）、地核（Core）和地核和/或地幔（Night）的三个夜间事件样本的不对称性。不确定性的影响，例如，分析了CC和NC中微子与氘反应截面值对相应D-N不对称性预言的影响。它示出，特别是，由于强烈增强的太阳中微子的跃迁穿过地球核心，在$\sin^22θ_V \leq 0.01$相应的一年平均的D-N不对称性的情况下的CC事件的核心样本中的$ν_e \to ν_{μ(τ)}$解决方案可以大的一个因素高达$\sim 8$比在夜间样本的不对称性。SNO探测器$Δm^2 - \sin^22θ_V$平面中的Iso -（D-N）不对称轮廓在CC、ES和NC事件的核心和夜间样本的区域$\sin^22θ_V \gsim 10^{-4}$中导出。
2000-04-16 astro-ph hep-ph
Type-I Seesaw with eV-Scale Neutrinos
我们考虑跷跷板I型模型，包括至少一个（大部分）无菌中微子的质量在eV尺度。三种不同的情况下发现，轻额外中微子的存在是自然合理的近似守恒轻子数对称性。为了对这些情景进行一致的分析，必须对完整的混合矩阵进行精确的参数化。我们提供额外的确切结果，包括广义版本的跷跷板关系和Casas-Ibarra parametrisation，有效的跷跷板的每一个规模。我们发现，存在一个轻不育中微子强加了一个上限的最轻中微子的质量。我们进一步评估了光无菌状态对短基线和长基线中微子振荡实验的影响，强调了未来的探测前景，并通过CP不对称性分析和弱基不变量的构建解决了该框架中的CP破坏问题。所提出的模型可以容纳足够的活性-无菌混合在解释短基线异常中发挥作用。
2020-01-13 hep-ph
Relativistic and spectator effects in leptogenesis with heavy sterile neutrinos
对于弱电标度以上的重无菌中微子的轻生来说，早期（在相对论体系中）产生的不对称性是相关的，如果它们被保护免受冲刷的话。这可能发生在弱冲刷或不对称性通过转移到观众场而得到部分保护时。因此，我们研究的相关性的相对论效应的leptogenesis在一个最小的跷跷板模型与两个不育中微子在强层次的限制。从第一性原理出发，我们推导出一组动量平均流体方程来计算最终的$B-L$不对称性作为冲刷强度的函数，并针对不同的初始条件，以一阶精度。为此，我们采取领先的流体近似的相对论性$CP$ -偶数和奇数率。假设旁观者领域保持化学平衡，我们发现，弱洗，相对论修正导致一个符号翻转和增强的不对称性为一个消失的初始丰度的不育中微子。作为一个例子，部分平衡的观众的影响，我们考虑底部汤川和弱sphaleron相互作用的质量$\gtrsim 5\times10^{12}$ GeV的无菌中微子驱动的leptogenesis。对于一个消失的初始丰度的不育中微子，这可能会引起另一个翻转和绝对增强的最终不对称性在强洗制度由两个数量级的情况下，无论是没有观众或完全平衡的。这些影响是不太明显的热初始条件的不育中微子。早期相对论性区域中的$CP$破坏源很重要，因为它与轻子数破坏率和轻子数守恒率的乘积成正比，因此比非相对论性近似的外推所暗示的抑制程度要小。
2020-04-09 hep-ph
Leptogenesis in GeV scale seesaw models
我们重新审视生产轻子不对称性的最小扩展的标准模型，可以解释中微子的质量，涉及额外的单与马约拉纳质量的GeV规模。我们研究的量子动力学方程解析，通过微扰扩展到三阶的混合角，和数值。解析解使我们能够识别相关的CP不变量，并简化了参数空间的探索。我们发现，相当大的轻子不对称性是兼容的非简并中微子质量和可测量的活性无菌混合。
2016-04-11 hep-ph
Active-sterile neutrino oscillations in the early Universe: asymmetry generation at low |delta m^2| and the Landau-Zener approximation
已经确定的是，活跃-无菌的中微子振荡在非常小的混合角（$\sin^2 2θ_0\lesssim 10^{-4}$）、$δm^2$的负值和假设$|δm^2|\gtrsim 10^{-4} {\rm eV^2}$的情况下产生大的中微子不对称性。通过数值求解量子动力学方程，我们表明，产生仍然发生在低得多的值的$|δm^2|$。我们还描述了在小混合角下的边界，并展示了如何在朗道-齐纳近似的框架内分析理解我们的数值结果，从而扩展了以前基于绝热极限的工作。这种近似的方法导致一个公平的描述的MSW占主导地位的制度的中微子不对称性的演变，也能够正确地再现其最终值。我们还简要地讨论了中微子不对称产生对大爆炸核合成、CMBR和遗迹中微子的影响。
2001-12-15 astro-ph hep-ph
Return of the Lepton Number: Sterile Neutrino Dark Matter Production and the Revival of the Shi-Fuller Mechanism
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
研究通过Shi-Fuller机制产生惰性中微子暗物质，结合X射线观测与结构形成限制，重新评估其在宇宙学中的可行性。
2025-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Resonant production of sterile neutrino dark matter with a refined numerical scheme
本文通过精细化数值方案研究 keV 尺度惰性中微子的共振产生，发现与 X 射线和 Lyman-α 约束一致的参数区域，并探索 Affleck-Dine 机制及轻子数注入期间的产生过程，以缓解观测约束。
2025-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Axion-like particles and sterile neutrinos solve the $B\to Kν\barν$ and $B\to πK$ puzzles
Lawrence Technological University（劳伦斯理工大学）；University of Mississippi（密西西比大学）；University of South Carolina（南卡罗来纳大学）；University of Hawaii（夏威夷大学）
提出一个质量接近 $\pi^0$ 的短寿命轴子类似粒子（ALP），通过与光子、顶夸克和重惰性中微子耦合，同时解释 Belle~II 的 $B^+\to K^++\mathrm{inv}$ 增强和 $B\to\pi K$ 衰变中的 CP 不对称性异常。
2026-08-13 hep-ex hep-ph
Maximal $ν_e$ oscillations, Borexino and smoking guns
我们研究了太阳中微子问题的最大$ν_e --> ν_s$和$ν_e --> ν_μ,τ$振荡解。这些解决方案导致大约50%的太阳能通量减少的大参数范围$3\times 10^{-10} < δm^2/eV^2 < 10^{-3}$。我们知道地球再生效应可能会导致一个潜在的大的昼夜不对称性，即使是最大的中微子振荡。我们研究了在最大$ν_e --> ν_s$振荡和最大$ν_e --> ν_μ,τ$振荡下，对即将到来的Borexino测量^7 Be中微子的昼夜不对称性的预测。如果$y \times 10^{-8} < δm^2/eV^2 < 4y \times 10^{-5}$（对于$ν_e --> ν_s$情况y = 0.5，对于$ν_e --> ν_μ,τ$情况y = 1），则最大中微子振荡将导致Borexino和/或superKamiokande中可观察到的昼夜不对称。随着Kamland覆盖高质量范围，$10^{-5} < δm^2/eV^2 < 10^{-3}$和Borexino/superK覆盖低质量范围，$3\times 10^{-10} < δm^2/eV^2 < 5\times 10^{-9}$（“就这样”区域），基本上所有的$δm^2$参数空间将很快被仔细检查。
2000-04-27 hep-ex hep-ph
Solar neutrinos: global analysis with day and night spectra from SNO
我们进行全球分析的太阳中微子数据，包括白天和夜间的光谱事件在SNO。在两个活跃中微子混合的背景下，数据的最佳拟合由LMA MSW解提供，其中Δ m^2 = 6.15 10^{-5} eV^2，tan^2θ= 0.41，f_B = 1.05，其中f_B是标准太阳模型（SSM）中相应通量的单位。在3 σ水平上，我们发现以下上界：tan^2θ< 0.84，Δ m^2 < 3.6 10^{-4} eV^2。从1 σ间隔，我们预计带电电流和电子散射事件的昼夜不对称性为：A_{DN} ^{CC} = 3.9 +3.6-2.9和A_{DN} ^{ES} = 2.1 +2.1-1.4。唯一出现在3 σ水平的另一个解是VAC解，其中Δ m^2 = 4.5 10^{-10} eV^2，tan^2θ= 2.1，f_B=0.75。在99.95%（3.5 sigma）C. L处，可以接受低值区的最佳拟合点，即Δ m^2 = 0.93 10^{-7} eV^2和tan θ= 0.64。. SMA解区域的最小卡方点（Δ m^2 = 4.6 × 10^{-6} eV^2，tan^2θ= 5 × 10^{-4}）只能在5.5 σ水平上被接受。在三中微子背景下研究了theta_{13}的影响。我们发现，随着theta_{13}的增加，LMA最佳拟合点向更大的Δ m^2移动，混合角几乎不变，拟合质量变差。LOW和SMA…
2002-07-16 hep-ex hep-ph
Before and After: How has the SNO NC measurement changed things?
我们提出了“之前和之后”的全球振荡的解决方案，以及预测的“之前和之后”的价值观和范围为10个未来的太阳中微子观测（BOREXINO，KamLAND，SNO，和一个通用的p-p中微子探测器）。我们已经进行了全球性的分析，使用完整的SNO昼夜能谱，或者，只是SNO CC和NC率和昼夜asymmetrical.The "之前"的情况下，包括所有的太阳中微子数据（和一些理论上的改进）之前，2002年4月20日和"之后"的情况下，包括，此外，新的SNO数据的CC，NC和昼夜不对称性。LMA解决方案是目前唯一允许的MSW振荡解决方案，CL约为99%。LOW溶液仅允许超过2.5 sigma，SMA为3.7 sigma或4.7 sigma（取决于分析策略），纯无菌振荡为4.7 sigma。小的混合角是“out”（纯无菌是“way out”）;大混合角的MSW肯定是“in”。真空振荡允许在3 σ，但不允许在2 σ。对于MSW溶液，在3.2 sigma和对于真空溶液，在2.8 sigma时排除精确的最大混合。大多数的预测值的未来观测的BOREXINO，KamLAND，和未来的SNO测量的变化只有很小的金额，包括最近的SNO数据。为了检验允许的中微子振荡区域的鲁棒性和对未来观测量的预测，我们使用各种策略进行了计算，以分析SNO和其他太阳中微子数据。
2002-07-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Leptogenesis in a prompt decay scenario
在跷跷板中微子质量模型中，所有的不育中微子都有提示而不是延迟衰变的制度，研究了轻子生成。结果表明，在中微子热产生过程中，轻子不对称性在活动轻子和惰性中微子扇区中都产生。大的B-L不对称性被缓慢地泵入化学解耦的右手夸克和轻子以及重子数扇区，这些扇区后来保护B-L免受快速L破坏过程的影响。末态重子不对称性对耦合和质量的依赖性与衰变情形完全不同。在简并轻中微子的极限下，B并不为零，观察到的不对称性是在大气中微子质量隙和0.2 eV ^[2]之间的质量平方和下自然得到的。
2003-12-15 hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter, Matter-Antimatter Separation, and the QCD Phase Transition
本文提出QCD一阶相变可导致物质-反物质分离形成宏观畴，从而增强keV尺度惰性中微子产生，使其丰度与观测暗物质密度一致，并降低对宇宙轻子不对称性的要求。
2023-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Global Analysis of Solar Neutrino Oscillations Including SNO CC Measurement
对于活跃中微子和惰性中微子，我们给出了两种中微子振荡的全局允许解。我们包括SNO CC测量和所有其他相关的太阳中微子和反应堆数据。目前允许5种活性中微子振荡溶液（LMA、LOW、SMA、VAC和Just So2）在3 sigma;允许3种无菌中微子溶液（Just So2、SMA和VAC）在3 sigma。所有8种溶液的拟合优度均符合要求。我们还通过在有和没有以下情况下进行全局分析来研究所允许的解决方案的稳健性：1）对8B中微子通量施加太阳模型约束，2）包括Super-Kamiokande光谱能量分布和昼夜数据，3）包括活性和惰性中微子的连续混合物，4）使用氘的增强CC截面（由于辐射校正），和5）乐观的，假设减少三个因素的误差的SNO CC率。对于本文中使用的每种分析策略，最受欢迎的解决方案都涉及大混合角：LMA，LOW或VAC。有利的溶液具有耐用性，但在3 σ时存在单个无菌溶液和活性Just So2溶液对分析假设敏感。
2001-08-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Update on neutrino mixing in the early Universe
从目前宇宙学观测的CMB和核丰度，我们表明，与一个分析程序，总有效数的额外中微子物种$ΔN_ν^{\rm tot}< 0.3$。我们还描述了在未来的CMB观测中可能发现的非标准效应的可能特征。这种宇宙学的信息，然后应用到中微子混合模型。考虑到最近的结果从SNO和SuperKamiokande实验，不赞成纯活性到无菌中微子振荡，我们表明，所有4个中微子混合模型，2+2和3+1型，导致完全热化的无菌中微子味。此外，这样一个无菌中微子生产排除了电子中微子不对称性产生的可能性，我们得出结论，$ΔN_ν^{\rm tot}\simeq 1$，在宇宙学约束的分歧。在初始中微子不对称性很小的假设下，这个结果是有效的。我们建议存在第二种无菌中微子味，具有混合特性，例如产生大的电子中微子不对称性，作为一种可能的出路。
2001-10-24 astro-ph hep-ph
Global Analysis with SNO: Toward the Solution of the Solar Neutrino Problem
我们进行了全球分析的最新太阳中微子数据，包括SNO结果的CC事件率。这个结果进一步支持了太阳中微子问题的LMA解。我们找到的参数的最佳拟合值是：Δm^2 =（4.8 - 5.0）10^{-5} eV^2，tan^2 θ= 0.35 - 0.38，f_B = 1.08 - 1.12，和f_{hep} = 1 - 4。关于该最佳拟合，可接受90% C.L.的LOW溶液。真空振荡解的Δm^2 = 1.4 × 10^{-10} eV^2，只要硼中微子通量远小于SSM通量（f_B \sim 0.5），就能很好地拟合数据。SMA解决方案仅在3σ水平下被接受。我们发现真空振荡对无菌中微子VAC（无菌）（f_B \sim 0.5）也给出了相当好的整体拟合。所有其他无菌溶液都非常不受欢迎。我们通过构造观测量的拉脱图来检查拟合的质量。计算了SNO的昼夜不对称性、频谱畸变和NC/CC比。在全局解的最佳拟合点中，我们发现：对于LMA，A_{DN} ^{CC} \approx为（7 - 8）%，对于LOW，\sim为3%，对于SMA，为（2 - 3）%。很难看到LMA和LOW解决方案预期的频谱失真。然而，未来的SNO光谱数据可能会显著影响VAC和SMA解决方案。我们还计算了对BOREXINO利率的预期。
2001-11-09 hep-ex hep-ph
Linear seesaw leptogenesis before/after electroweak symmetry breaking
Liaoning Normal University（辽宁师范大学）
本文研究了通过电弱对称破缺前后的机制生成惰性中微子质量分裂，从而实现宇宙质子和轻子不对称性的共振增强生成。
2025-12-03 hep-ph
The Super - Kamiokande Day - Night Effect Data and the MSW Solutions of the Solar Neutrino Problem
目前Super-Kamiokande观测到的太阳中微子沿任意轨道穿过地球和在到达探测器之前穿过地核产生的白天事件率与{\it Night}和{ \it Core}事件率之间的D-N不对称性，对太阳中微子问题的MSW小混合角（SMA）$ν_e \to ν_{μ(τ)}$解有相当严格的限制.一个简化的分析表明，特别是，大量的子区域的SMA解决方案区域是不利的，这些数据。仅凭{ \it Core} D-N不对称数据即可排除99.7% C. L。这一次区域的一部分。对MSW大混合角和低$ν_e \to ν_{μ(τ)}$的解决方案，以及对MSW $ν_e \to ν_{s}$的解决方案，从{ \it夜间}和{ \it核心} D-N不对称的数据进行了讨论。
2000-05-20 astro-ph hep-ph
Constraining neutrino oscillation parameters with current solar and atmospheric data
考虑到太阳nu_e和大气nu_mu都可能转化为活性中微子和惰性中微子的混合物，我们分析了最近的太阳、大气和反应堆数据对确定中微子振荡参数的影响。我们使用最新的全球太阳中微子数据，包括1496天的超K中微子数据样本，我们详细调查的SNO中性电流，光谱和白天/夜晚的数据进行分析，也只使用充电电流率从SNO的影响。KamLAND的前145.1天的数据对确定太阳中微子参数的影响也进行了详细讨论。我们证实了太阳+反应堆数据对太阳中微子问题的纯活性LMA-MSW解的明显偏好，并得出LOW、VAC、SMA和Just-So ^2解都是不利的，Δ chi ^2分别为22、22、36、44。此外，我们发现，全球太阳数据约束的混合物的不育中微子在99%CL小于43%。通过对大气数据进行改进的拟合，我们还更新了相应区域的振荡参数。我们发现，最近的大气Super-K（1489天）和MACRO数据有很强的影响，约束无菌成分在大气振荡：如果nu_mu被限制到大气质量状态，只有16%的无菌混合物被允许在99%CL，而在无约束的情况下，得到了35%的约束。与纯活动情况相比，纯无菌振荡是不利的，Δ chi ^2 = 34.6。
2003-04-03 hep-ph
Implications on neutrino oscillation plus decay from recent solar neutrino data
最近，萨德伯里中微子天文台（SNO）在带电流（CC）、中性流（NC）和弹性散射（ES）通道中测量了来自太阳的中微子流率和昼夜不对称性。小，但负昼夜不对称的NC通道在SNO（1.2标准偏差远离零）的动机，我们考虑是否可以产生这样一个非零的不对称性在一个框架中，活性中微子可以振荡和衰减，因为NC昼夜不对称性是零的框架，包括纯振荡的活性风味。我们发现，中性电流昼夜不对称性严格为零时，我们包括振荡和衰减。结果适用于任意数量的活性中微子物种，与一些合理的假设的衰变参数。因此，中性电流扇区中的非零不对称性如果存在，只能来自振荡/衰减成无菌味道。我们还研究了参数空间的允许区域来自一个组合分析的总事件率在带电电流，中性电流和弹性散射部门在两个味道的框架，并发现中性电流率是最敏感的（因此限制相当大）的衰变参数的允许值，涉及较重的质量本征态的寿命为$τ_{2_0} > 10^{-4}$ s的eV质量中微子。
2002-12-09 hep-ph
A thermal neutrino interaction rate at NLO
超相对论活性中微子在低于电弱交叉的温度下的相互作用速率在基于活性中微子和GeV级无菌中微子之间振荡的leptogenesis场景中起着作用。通过利用热光锥相关器的欧几里得化性质，我们确定了在高温极限$πT \gg m_W$下对这种相互作用速率的$O(g)$修正，找到了一个$\sim 15 ... 40\%$约化。对于一个基准点，这种非线性光学修正降低了由$\sim 1\%$产生的轻子不对称性。
2019-10-28 hep-ph
Neutrinos in Astrophysics and Cosmology: Theoretical Advanced Study Institute (TASI) 2020 Lectures
我介绍了中微子质量和混合的早期宇宙的稠密环境和天体物理环境中的后果。热效应和物质效应的两个中微子形式主义的背景下进行审查，与方法的扩展到多个中微子。观测到的大中微子混合角对宇宙学轻子（或中微子）不对称性有最强的约束，而新的无菌中微子提供了丰富的可能的新物理，包括轻子不对称性的产生以及暗物质的候选者。本文还综述了宇宙微波背景和大尺度结构对中微子质量和能量密度的限制。最后，我回顾了X射线天文学如何成为中微子物理学的一个分支，在寻找千电子伏级的无菌中微子暗物质辐射衰变。
2021-03-23 astro-ph.CO hep-ph
