Simulations of the Sterile Neutrino Oscillations with a Crossing-Width Term
本文提出一种在量子场论框架下模拟GeV尺度惰性中微子振荡对撞机事件的算法，可处理近简并费米子场的交叉宽度并模拟中间态飞行距离。
2025-01-05 hep-ph hep-th
CP-phase effects on the effective neutrino mass $m_{ee}$ in the case of quasi-degenerate neutrinos
我们研究了普通活动中微子的三个质量态实际上分裂成准简并态对的可能性，作为活动中微子与无菌中微子混合的结果，准简并态的$Δm^2_{kk'} \sim 10^{-12}$ eV $^2$或更小。虽然这些准简并对在实验室实验中看起来与单个活动态相同，但与活动-无菌混合相关的CP相位因子可能导致无中微子双β衰变实验中测量的有效电子中微子质量$m_{ee}$的抵消，从而揭示了态的分裂性质。
2010-01-28 hep-ph
Double Threefold Degeneracies for Active and Sterile Neutrinos
我们探讨了3个活跃的（二重态）中微子具有近简并质量的可能性，这些质量仅在存在软破缺的$A_4$对称性的情况下由3个不育的（单重态）中微子通过通常的跷跷板机制分裂。我们采取非传统的观点，不育中微子可能是轻的，即小于1 keV，并讨论了一些非常有趣和新颖的现象，包括LSND中微子数据和太阳中微子振荡之间的联系。
2001-09-25 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
Exploring ν_τ- ν_s mixing with cascade events in DeepCore
IceCube实验及其低能扩展DeepCore收集的大气中微子数据为探测标准模型的中微子部分提供了一个独特的机会。在低能量范围内，实验观察到了中微子振荡，而高能量数据对中微子领域的新物理特征特别敏感。在这种情况下，我们以前证明了实验的无与伦比的潜力，以揭示光无菌中微子的存在。这些研究通常在最简单的3+1模型中进行，集中在TeV能量的μ子中微子的消失，这是它们与无菌中微子混合的结果。在这里，我们扩展这种分析，包括级联事件，是次级电磁和强子簇射产生的中微子的所有口味。我们发现，可以探测3+1模型的完整参数空间，包括贫中微子到τ中微子的弱约束混合。我们表明，$ν_τ-ν_s$混合的结果成一个独特的签名的数据，这将使冰立方获得约束远低于目前的上限。
2013-08-13 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ex
Resonant production of the sterile neutrino dark matter and fine-tunings in the [nu]MSM
电弱尺度下轻子不对称性的产生对暗物质不育中微子的产生有相当大的影响。在中微子最小标准模型中，较重的无菌中微子的振荡或衰变可以产生必要的轻子不对称性，只要较重的中微子的质量足够简并。我们研究了这些单重态费米子质量差的重整化群演化，以了解必要的微调程度。我们构建了一个模型的例子，可以导致技术上自然实现这种低能量简并。
2010-11-07 hep-ph
Signature of heavy sterile neutrinos at CEPC
我们研究了在环形正负电子对撞机（CEPC）上产生的重无菌中微子$N$（$e^+ e^- \to N ν({\bar ν})$）及其衰变为三个带电费米子过程中的$ljj$信号。我们研究了这一过程的背景事件，主要是来自W对产生的事件。我们研究了单个重惰性中微子的产生以及CEPC对惰性中微子与活性中微子混合的灵敏度。考虑到无中微子双$β$衰变实验中对无中微子混合的限制以及活性中微子的质量和混合，我们研究了低能跷跷板模型中两个简并重无中微子的产生.我们表明，CEPC下的建议有一个很好的灵敏度的混合的无菌中微子与活性中微子的质量约100 GeV的无菌中微子。
2018-03-27 hep-ph
Sterile neutrinos in the 3+s scenario and solar data
的SuperKamiokande中微子电子散射谱的平坦度和明显的低迷的带电电流谱的SNO数据的大混合角的解决方案（LMA）的太阳中微子问题未能预测的背景下，扩展到标准的电弱模型与轻不育中微子进行了分析。结果表明，与活跃中微子准简并的惰性中微子与$Δm^2_{41}=10^{-5}eV^2$和混合$sinθ_{14}=0.04$对LMA数据拟合提供了适当的改进。
2013-10-01 hep-ph
Parastatistical Factors for Cascade Emission of a Pair of Paraparticles
迄今为止，在高能对撞机实验中没有粒子服从准统计性的经验可能是由于它们的大质量和缺乏规范耦合。如果有一个入口到这样的粒子，他们可能是级联发射作为一对para-Majorana中微子或作为一对标量paraparticles。在本文中，对于一个假定的门户拉格朗日，相关的parastatistical因子的情况下，p=2 parastatistics和，在一般情况下，不同的因素，的情况下，发射的一个非退化或退化的粒子对服从正常统计。
2013-10-29 hep-ph hep-th
Effects of sterile neutrinos on the ultrahigh-energy cosmic neutrino flux
研究了与活跃中微子简并的惰性中微子对地球上超高能宇宙线中微子流的影响。这提供了一种探测质量平方范围内（10^{-16} eV^2 < δm^2 < 10^{-11} eV^2）的中微子振荡的方法，这种振荡可能很难用任何其他方法探测到。考虑到目前实验中的主动-主动混合角的不确定性，并允许任意的主动-无菌混合角值，我们发现，电子和μ子中微子通量的比例可能会改变-40%至70%，与没有主动-无菌混合的比例相比。
2003-09-02 hep-ph
The Effect of a Light Sterile Neutrino at NO$ν$A and DUNE
现在NOvA实验已经接近两年的运行时间，并且已经发布了一些初步数据，可以推断出振荡参数的一些限制。目前NOvA的最佳拟合是三个独立的结果，它们不明显的原因是它们产生几乎退化的概率曲线。有人假设，这些简并可以通过在NOvA运行反中微子和/或将其数据与T2 K相结合来解决。然而，如果存在无菌中微子，由于额外的自由度可以显着改变任何当前最佳拟合的振荡概率，这种简并分辨率可能会受到影响。我们的目标是调查这种预测能力的下降和DUNE实验对它的影响。现在，NOvA实验已经运行了几年，并已发布了一些初步的数据，可以推断出振荡参数的一些限制。NOvA的最佳拟合包括三个退化结果，它们不明显的原因是它们产生几乎退化的概率曲线。有人假设，这些简并可以通过在NOvA运行反中微子和/或将其数据与T2 K相结合来解决。然而，如果存在无菌中微子，由于额外的自由度可以显着改变任何这些最佳拟合的振荡概率，这种简并分辨率可能会受到影响。我们的目标是研究预测能力的这种下降以及DUNE实验对其的影响。根据2018年NOvA数据，我们还考虑了相同的拟合，但theta_{23} =45，以查看灵敏度结果是否不同。
2018-08-10 hep-ph
Sterile Neutrinos, Black Hole Vacuum and Holographic Principle
我们构造了一个描述物质场与史瓦西迷你黑洞（SBH）相互作用的有效场论（EFT）模型，该模型被视为标量场$B_0(x)$。费米子与SBH的相互作用需要一个随机的复杂的spurion场，$θ_{ij}$，我们解释为EFT描述的“全息信息”，这是相关的SBH作为一个复合系统。我们把霍金的虚黑洞真空（VBH）看作是一个希格斯相$\langle B_0 \rangle =V$。结合无菌中微子环，场$θ_{ij}$被提升为动力场，必然发展出快子不稳定性，并获得普朗克尺度量级的VEV。对于$N$无菌中微子，这将真空打破为具有$N$简并Majorana质量的$SU(N)\times U(1)/SO(N)$和$(1/2)N(N+1)$ Nambu-Goldstone中微子Majorons。该模型表明，许多标量场，对应于所有的费米子双线性，可能存在的引力约束非微扰。
2020-04-22 gr-qc hep-ph hep-th
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
Radiative decay of keV-mass sterile neutrinos in a strongly magnetized plasma
研究了典型质量为10 keV的无菌中微子在强磁场和简并等离子体中的辐射衰变。充分考虑了相对于真空的强修正的光子色散关系。分析了相对论和非相对论等离子体的极限情况。在强磁化等离子体的衰减率作为电子数密度的函数进行了比较与非磁化的情况下。我们发现强磁场抑制了等离子体对衰变速率的催化作用。
2015-01-07 hep-ph
Degeneracy resolution capabilities of NO$ν$A and DUNE in the presence of light sterile neutrino
利用NO $ν$ A的最新结果，研究了无菌中微子对DUNE实验和NO $ν$ A未来运行的物理势的影响.使用消失和出现数据的组合分析，NO $ν$ A报告了正常分级（NH）下的首选解决方案，其中两个退化最佳拟合点一个在低八分圆（LO）中，$δ_{13}$ = 1.48 $π$，另一个在高八分圆（HO）中，$δ_{13}$ = 0.74 $π$。本文还报道了另一种逆层次（IH）解，它与最佳拟合的距离为0.46 $σ$。我们讨论了解决这些简并在无菌中微子的存在的机会。
2018-09-14 hep-ph
Beta and Neutrinoless Double Beta Decays with KeV Sterile Fermions
受KATRIN实验探索$[1-18.5]$ KeV质量范围内KeV中微子存在的能力的启发，我们探索了包含无菌中微子的标准模型的最小扩展的可行性（即3 + $N$框架），并研究它们在β能谱和无中微子双β衰变有效质量中可能产生的影响，对于轻中微子光谱的两种可能的排序情况。我们还探讨了如何这两个观测值可以区分动机低规模的跷跷板实现涉及千电子伏不育中微子。我们的研究涉及具有两个右手中微子的I型跷跷板的前景，以及逆跷跷板和线性跷跷板的组合，其中标准模型被两个准简并无菌费米子最小限度地扩展。我们还讨论了探索后一种情况下寻找双扭结在KATRIN的可能性。
2019-01-09 hep-ph
Active and sterile neutrino phenomenology with $A_4$ based minimal extended seesaw
在最小扩展跷跷板（MES）框架下研究了中微子模型，MES在（3+1）方案中的活跃和不育中微子现象学中起着重要作用。$A_4$味对称性通过额外的$Z_4\times Z_3$对称性来增强，以约束模型的汤川拉格朗日量。我们使用非平凡的狄拉克质量矩阵，破缺的$μ-τ$对称性，作为轻子混合的起源。有趣的是，这种混合结构自然导致非零反应器混合角$θ_{13}$。考虑了右手中微子$M_R$的非简并质量结构，以便将我们的研究进一步扩展到轻子成因。我们还考虑了三种不同的情况下，无菌中微子质量，$M_S$检查这个模型的可行性，在允许的$3σ$绑定在这个MES框架。
2019-02-27 hep-ph
A See-Saw Mechanism with light sterile neutrinos
产生轻中微子质量的通常的跷跷板机制是基于这样的假设，即所有右旋（更准确地说，是无菌）中微子的味道都很重。如果无菌马约拉纳质量矩阵是奇异的，则一个或多个无菌中微子在与活跃（左手）中微子混合之前将具有零质量，并且在引入混合之后是轻的。特别是，一个秩为1的无菌质量矩阵自然会导致两个伪狄拉克对，一个非常轻的活跃的马约拉纳中微子和一个重的无菌马约拉纳中微子。对于任意形式的狄拉克质量，都存在一个参数空间区域，在该区域中两个赝狄拉克对的质量几乎退化。这又导致活性状态的大幅度混合以及混合成无菌状态。
2001-07-02 hep-ph nucl-th
Mirror model for sterile neutrinos
不育中微子是太阳中微子物理研究中的一个次要贡献。镜物质中微子被认为是不育中微子。我们使用对称镜像模型，镜像和可见扇区之间存在引力通信。这个通信项提供了可见中微子和镜像中微子之间的混合，其基本尺度为mu=v^2/M_Pl=5*10^-6 eV，其中v=174 GeV是标准电弱群的真空期望值，M_Pl是普朗克质量。结果表明，活动中微子的每个质量本征态分裂成两个态，它们之间的距离很小，Δ m^2。活动中微子和惰性中微子之间的非抑制振荡nu_a --> nu_s只发生在这些紧密对（"窗口“）之间的跃迁中。这些振荡的特征是Δ m^2非常小，并且可以以可检测的方式抑制pp-中微子的通量和扭曲谱。另一个可观察到的效应是在LMA溶液中出现的中微子通量的异常季节变化。在超新星中微子和高能中微子的观测中，所考虑的次优势中微子振荡nu_a <-->nu_s可以显示出它本身的巨大效应。在HE中微子的情况下，它们可以提供一个非常大的扩散通量的活性中微子不受限制的e-m级联上限。
2003-04-03 hep-ph
Impact of radiative corrections on sterile neutrino scenarios
在无菌中微子的情况下，辐射校正诱导的质量分裂成正比的顶部汤川耦合，在三个活跃的中微子的情况下，诱导的分裂成正比的汤川耦合。有鉴于此，我们分析了振荡实验所青睐的四中微子方案的稳定性，该方案由两对被LSND能隙隔开的近简并中微子组成。我们发现，当最重的中微子对对应于太阳中微子（主要是nu_e-nu_s的混合物）时，自然质量分裂比观测到的大3-5个数量级，从理论上否定了这种假设。相反，最重的中微子对对应于大气中微子（主要是nu_mu - nu_tau的混合物）的方案由于这些质量本征态的小的无菌分量而不受辐射修正的影响。
2000-03-16 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
Daughters mimic sterile neutrinos (almost!) perfectly
直到最近，宇宙学观测才对亚电子伏质量的热暗物质（HDM）混合物敏感，$m_\text{hdm}^\text{eff}$ < eV，没有完全热化，$N_\text{eff}$ < 1。我们认为，他们几乎自动解释为一个不育的中微子物种既不是从理论上也不是实际的简约原则，优先于HDM形成的衰变产物（女儿）的平衡粒子衰变。虽然子体在$N_\text{eff}$和$m_\text{hdm}^\text{eff}$中模拟无菌中微子，但有机会在可能性分析中评估这种可能性。连接宇宙学参数和动量分布函数的时刻，我们表明，-也在质量退化的女儿与不可区分的主要物理效应的情况下-模仿打破时，下一个时刻，偏度，被认为是。绝对动量的均方根的一阶预测差对于电流灵敏度来说太小了。
2014-05-26 astro-ph.CO hep-ph
Light and Superlight Sterile Neutrinos in the Minimal Radiative Inverse Seesaw Model
我们在最近提出的中微子质量的标准模型的最小辐射反跷跷板扩展中探索了轻和超轻不育中微子的可能性，其中所有现有的中微子数据都可以得到解释。特别是，我们讨论了两个基准方案，其中一个在keV范围内的三个无菌中微子状态，与活跃中微子的混合非常小，以解释宇宙中的暗物质，而（i）其他两个轻无菌中微子状态可能在eV范围内，与活跃状态具有非零混合，以解释LSND+MiniBooNE+反应堆中微子数据，或（ii）其中一个光不育态在eV范围内，而第二个可能是超轻的，几乎与太阳中微子质量简并。这种超轻无菌中微子可能会在未来的中微子振荡实验中产生潜在的可观察效应，也可能为宇宙中观察到的额外辐射提供可能的解释。
2013-03-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electric Dipole Moments of Charged Leptons with Sterile Fermions
我们讨论了不育费米子对带电轻子电偶极矩的影响。这些可观测量的任何实验信号都需要超越标准模型的物理场景，提供新的CP破坏源。本文考虑了标准模型的一个最小扩展，通过加入与活跃中微子混合的无菌费米子，得到了相应的双圈级带电轻子电偶极矩的解析表达式。我们的研究表明，为了在这个框架中有一个非零的贡献，最小的扩展需要添加至少2个不育费米子态的标准模型场内容。我们的结论是，如果非简并的不育态的质量都在电弱标度以上，不育中微子可以对带电轻子电偶极矩做出重要贡献，其中一些贡献在目前和未来的实验灵敏度范围内。中微子的马约拉纳性质也很重要，因为它对带电轻子电偶极矩有重要贡献。在我们的分析中，我们施加所有可用的实验和观测约束的不育中微子，我们进一步讨论了探测这种情况下，在低能量和高能量实验的前景。
2016-03-04 hep-ex hep-ph
Oscillation of heavy sterile neutrino in decay of $B \to μe π$
在两个质量为$\sim 1$ GeV的几乎质量简并的重无菌Majorana中微子的情形下，我们给出了重荷赝标量如$B$介子的半轻子衰变宽度，无论是轻子数违反（$B^{\pm} \to μ^{\pm} e^{\pm} π^{\mp}$）还是轻子数守恒（$B^{\pm} \to μ^{\pm} e^{\mp} π^{\pm}$），都是由这样的壳层上中微子介导的.在文献中已经解释过，这种衰变最终可能被检测到，并且它们甚至可以呈现可检测的CP破坏效应。在这项工作中，我们指出，此外，这种衰变可能会出现可检测的影响，重中微子振荡，使我们能够提取的振荡长度，从而重中微子质量差$ΔM_N$，以及CP违反马约拉纳阶段。
2015-08-02 hep-ph
Dark Matter at the Center and in the Halo of the Galaxy
所有目前已知的恒星动力学约束的大小和质量的超大质量致密暗天体在银河系中心是一致的球的自引力，几乎没有相互作用，质量之间的退化费米子76和491千电子伏，简并因子g=2。质量为76 keV的惰性中微子与至少一个混合角约为10^{-7}的活性中微子混合，在早期宇宙中通过活性中微子的非相干共振和非共振散射产生，其非对称性约为0.01。前一个过程产生了具有准简并谱的不育中微子，而后者导致了热谱。由于不育中微子的产生机制与大尺度结构形成、核心坍缩超新星和弥散X射线背景的约束一致，它可能是宇宙的暗物质粒子。
2003-10-10 astro-ph 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
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
Time evolution of cascade decay
我们非微扰地研究了一般场$π\rightarrow ϕ_1ϕ_2\rightarrow ϕ_2χ_1χ_2$级联衰变的时间演化，得到了共振态和末态的振幅和布居数随时间的变化关系。我们详细分析了不同的时间尺度和表现的幺正时间演化的产生和衰变的共振中间态和末态的动力学。占领（人口）的概率作为时间的函数从初始状态“流动”到最终状态。当母体粒子$Γ_π$的衰变宽度远大于中间共振态$Γ_{ϕ_1}$的衰变宽度时，在流动中存在“瓶颈”，共振态的布居在$t^* = \ln[Γ_π/Γ_{ϕ_1}]/(Γ_π-Γ_{ϕ_1})$接近饱和幺正性时达到最大值，并在较长的时间尺度$1/Γ_{ϕ_1}$上衰变到最终态.在这种情况下，由于时间尺度的广泛分离，级联衰减可以被解释为连续演化的$π\rightarrow ϕ_1ϕ_2; ~ ϕ_1ϕ_2\rightarrow ϕ_2χ_1χ_2$。在相反的极限中，共振的布居（$ϕ_1$）基本上不建立，并且级联衰减几乎直接从初始母态进行到最终态，而不导致共振态的大幅度。本文提出一种在宇宙学中有用的非微扰方法。讨论了重无菌中微子作为共振态的可能唯象意义以及末态中量子纠缠和关联的后果。
2014-06-25 hep-ph hep-th
Sterile neutrino fits to dark matter mass profiles in the Milky Way and in galaxy clusters
在最近的几篇论文中，SN 1987 A数据支持4.0 eV和21.4 eV活性中微子质量本征态的存在，并且表明这样大的质量可以与现有的约束相一致，包括中微子振荡数据和中微子味态质量的上限，条件是还存在一对质量几乎与活跃中微子简并的不育中微子质量态，加上第三个活跃-不育的双重态，即快子（$m^2 <0$）。在这里，提出了独立的证据与先前声称的质量适合的暗物质分布在银河系和四个星系团的基础上，不育中微子的存在。拟合结果与观测结果非常吻合。此外，具有建议质量的不育中微子解决了“尖点”问题和丢失卫星问题，以及结构形成的“自上而下”场景-以前HDM粒子的主要缺点。尽管如此，这一说法的高度争议性，以及暗物质需要两个自由参数，在被认为是证明之前，还需要额外的证实证据。
2015-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrinos in $Λ_b^0\to (Λ_c^+,p^+)\ell^-_1\ell^-_2\ell^+_3ν$ decays
研究了重子$Λ_b^0$到三个带电轻子和一个中微子的轻子数破坏和轻子数守恒的半轻子衰变。衰变发生在两个中间准简并GeV尺度的无菌中微子的马约拉纳或狄拉克类型，可以在壳层。中间重中微子之间的干涉导致末态的CP破坏。重态之间的中微子振荡的影响也被认为是在观测的利益，\emph{i.e.,}分支比，和CP-不对称性。在现有的重轻混合元$|V_{eN}|$和$|V_{μN}|$的约束条件下，$Λ_b^0\to (Λ_c,p)μμeν$的CP-平均分支比对于中等Majorana中微子几乎比对于Dirac中微子大两个数量级，而$Λ_b^0\to (Λ_c,p)eeμν$的CP-平均分支比对于Majorana和Dirac中微子诱导的衰变是相同数量级的. CP违反被认为是可观的中微子质量差是可比的平均衰变宽度。
2021-09-02 hep-ph
Pseudo-Dirac Sterile Neutrino Dark Matter
不育中微子是一种很有希望的暗物质候选者。然而，这种情况下的参数空间几乎已被排除的X射线观测结果时，无菌中微子是唯一产生的Dodelson-Widrow（DW）机制在早期宇宙。在这封信中，我们提出了一个扩展的最小不育中微子DM模型，通过引入伪Dirac不育中微子，这意味着存在两个近简并的Majorana态$\hat N_{1,2}^{}$，和一个置换对称性。重态$\hat N_1$是通过DW机制产生的，而作为DM的轻态$\hat N_2$是由早期宇宙中$\hat N_1$的衰变产生的。置换对称性避免了X射线的约束，阻止了DM衰变为活性中微子和光子。这种情况的一个有希望的信号是中微子种类的有效数量，这将在未来的实验中进行精确测量，例如宇宙微波背景辐射第四阶段。我们进一步研究了这个模型对宇宙学参数的影响。对Planck + BAO+R19数据的马尔可夫链蒙特卡罗分析给出了$H_0=69.2_{-0.59}^{+0.58}$，这可能缓解哈勃的紧张。
2021-12-29 astro-ph.CO hep-ph
Investigating DUNE oscillations sensitivity to sterile Pseudo-Dirac Neutrinos
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (UMR 9012), CNRS/IN2P3（红外朱里奥-居里物理双无穷大实验室（UMR 9012），法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织）
研究DUNE对无味伪狄拉克中微子振荡的敏感性，揭示其在不同质量区域下的振荡行为及实验灵敏度提升
2025-11-24 hep-ph
Detection of ultra high energy neutrinos by IceCube: Sterile neutrino scenario
短基线中微子振荡实验、宇宙微波背景辐射测量中的过量辐射、非重子暗物质候选者的必要性以及冰立方中中微子通量的耗尽似乎都暗示着标准模型之外的新物理。解决这些问题的一个经济的方法是引用无菌中微子的存在。我们提出了简单的扩展标准模型与额外的三个不育中微子和讨论相应的PMNS一样中微子味混合矩阵。这里主张的不育中微子方案的值得注意的特点是，最轻的一个几乎是简并与一个活跃的中微子，第二个不育的质量为eV级，最重的是在keV范围内。在目前的情况下，短基线异常解释通过$Δm^2\sim 1\, {\rm eV^2}$，在冰立方中的μ介子中微子通量的耗尽解释通过$Δm^2\sim 4.0\times 10^{-16}\, {\rm eV^2}$和暗物质的问题是通过$Δm^2\sim 1\, {\rm keV^2}$解决。我们提出的混合矩阵也与观测到的中微子振荡数据相一致。结果表明，来自伽马射线暴的高能μ介子和τ中微子通量在冰立方中分别可被耗尽38%和43%。μ介子和τ中微子通量的大量损耗是由于它们与无菌中微子的混合虽然很小，但相当可观。
2013-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Dilepton events with displaced vertices, double beta decay, and resonant leptogenesis with Type-II seesaw dominance, TeV scale $Z'$ and heavy neutrinos
在最近提出的一类II型跷跷板主导的$SO(10)$模型中，重中微子，额外的$Z'$玻色子和共振细生，首先，我们证明了介导无中微子双β衰变的最轻的第一代无菌中微子也产生了位移顶点，导致可验证的同号双电子以及双电子。LHC探测器外的μ子产生事件具有抑制的标准模型背景和丢失的能量。在这种情况下，共振薄生是由一对质量为${\cal O}(500)$ GeV的第二代和第三代准简并无菌中微子实现的。然后，我们预测了一个新的替代方案，该模型允许第二代不育中微子质量为${\cal O}(10)$ GeV，能够介导主导的双β衰变以及位移的顶点显着提高的数量在不同的通道中的同号双轻子事件。共振leptogenesis在这种替代方案是介导的一对重准简并不育中微子质量的第一和第三代。除了QD型轻中微子的质量等级，我们还展示了这些结果是如何得出的NH的情况下。我们还讨论了在LHC的$\sqrt s =14 $ TeV运行II和ILC上的$Z'$产生截面。虽然轻子味违反分支比只比目前的实验界限小几到四个数量级，但质子寿命的预测是可以通过正在进行的超级K来实现的。或者Hyper K搜索.
2015-09-29 hep-ph
Neutrino bimaximal mixing and unitary deformation of fermion universality
基于一个6 × 6质量矩阵，其3 × 3狄拉克分量（即，活跃--无菌成分），得到了一个层次化的费米子普适形式，类似于以前为带电轻子以及上夸克和下夸克构造的3 × 3质量矩阵。然而，对于中微子来说，这种形式由于双峰混合的作用而变得幺正变形，这在它们的情况下是特别的。3x 3左手和右手分量（即，6 × 6质量矩阵的活性-活性和不育-不育组分）是对角的，其中退化项具有相反符号。它们在3x 3狄拉克分量上占优势。在这样的结构中，中微子质量是$ m_1 = -m_4 \simeq m_2 = -m_5 \simeq m_3 = -m_6 $，质量平方差是$Δm^2_{21} \ll Δm^2_{32} \simeq Δm^2_{31}$和$Δm^2_{41} = Δm^2_{52} = Δm^2_{63} = 0$。最后一个等式意味着在我们的织构中，三个（常规）不育中微子没有振荡。因此，这些中微子在这里是有效地去耦的，这显然是通过另一种方式而不是通过流行的跷跷板机制来实现的。仍然存在三个活跃中微子的振荡，得到双峰混合的形式，但质量谱遵循我们的纹理。
2002-01-21 hep-ph
Octant of $θ_{23}$ in danger with a light sterile neutrino
目前的全球拟合的世界中微子数据提示非最大$θ_{23}$与两个近简并的解决方案，一个在较低的八分圆（$θ_{23} <π/4$），和其他在较高的八分圆（$θ_{23} >π/4$）。$θ_{23}$的这种八分圆模糊性是中微子领域的基本问题之一，它的解决是下一代长基线（LBL）实验的关键目标。在这封信中，我们第一次解决，对这样的测量，以深地下中微子实验（DUNE）作为一个案例研究的影响轻eV尺度的无菌中微子。在所谓的3+1方案中，三个活跃中微子和一个惰性中微子，LBL实验中探测到的$ν_μ\to ν_e$跃迁几率通过活跃-惰性振荡获得了一个新的干扰项。我们发现，这种新的干扰项可以模仿交换的$θ_{23}$八分体，即使一个使用的信息从中微子和反中微子通道。因此，$θ_{23}$对八分圆的敏感性可能完全丧失，这可能对我们从实验和理论角度理解中微子产生严重影响。
2017-01-10 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Dominant Thermal Resonant Mechanism for Low-Scale Leptogenesis
The University of Osaka（大阪大学）；Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院玛丽埃塔·布劳粒子物理研究所）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文提出热共振轻子生成机制，通过热激发的共振相干性产生宇宙中子 asymmetry，无需准简并 sterile 中微子共振增强。
2026-09-28 hep-ph
Pseudo-Dirac Neutrino Scenario: Cosmic Neutrinos at Neutrino Telescopes
在大质量中微子的“伪狄拉克”方案中，假设存在与活跃中微子质量几乎简并的不育中微子。这些无菌中微子的存在可以影响从天体经过长距离旅行后到达地球的宇宙中微子的味道组成。我们通过分析$μ$轨道事件与类中微子事件的比值，来考察像冰立方这样的中微子望远镜探测非常微小的质量平方差10^（-12）eV^2<Δm^2<10^（-19）eV^2的前景。考虑到各种来源的不确定性，进入这个分析，我们研究中微子望远镜的能力，以验证伪狄拉克中微子的情况下，特别是区分它从传统的情况下，没有无菌中微子的有效性。我们还讨论了我们的结果的鲁棒性的不确定性的中微子在源的初始风味比。
2009-09-29 hep-ph
Probing Quasi-Dirac Neutrino Oscillations at Long Baseline Experiments
University College London（伦敦大学学院）；National Institute of Technology Rourkela（鲁尔基拉国立理工学院）
研究中微子狄拉克或马约拉纳性质问题，在五 neutrino 框架下通过扩展标准模型研究准狄拉克情景，利用 NO$\nu$A 和 T2K 数据约束相关参数并预测 DUNE 灵敏度，分析其对 CP 违反可观测量的影响。
2026-07-09 hep-ph
Implication of a vanishing element in 3+1 Scenario
本文研究了无菌中微子存在时低能中微子质量矩阵的一零织构的唯象意义。我们考虑3+1方案，并使用短基线中微子振荡数据的整体拟合的结果，提供了三个额外的混合角的界限。我们发现，质量矩阵元$m_{αβ}$（$α, β= e, μ, τ$）只涉及活跃的状态，可以假设消失的值在允许的参数空间的所有质谱。在连接活跃态和不育态的质量矩阵元中，只有准简并中微子的质量矩阵元$m_{es}$和$m_{μs}$才能变小。另一方面，元素$m_{τs}$甚至对于较低的质量值也可以消失，因为3-4混合角仅具有来自当前数据的上限。仅涉及无菌状态的质量矩阵元（$m_{ss}$）在整个参数区域中保持$\sim$ $\mathcal{O}$（1）eV。我们研究了无菌混合角和Majorana相位之间可能的相关性，以给出质量矩阵中的零元素。
2013-08-03 hep-ph
Seesaw Spectroscopy at Colliders
如果超对称性在弱尺度上，并且LSP是一个无菌的中微子，那么低尺度中微子跷跷板可以在对撞机上探测甚至重建。由于中微子汤川耦合很小，NLSP通常是长寿命的，因此相当大一部分有色或带电的NLSP可能会在衰变为LSP和带电轻子、规范玻色子或希格斯粒子之前停留在探测器材料中。对于两体NLSP衰变，可见衰变产物的能谱对每个无菌中微子都呈现出单色线，这可以用来提取无菌中微子质量和中微子Yukawa矩阵模相位的部分或全部条目。在三体NLSP衰变的情况下，可以使用类似的方法从Dalitz图中提取这些参数。假设无菌中微子和中微子是大致简并的，我们可以通过将这些测量参数与观测到的活动中微子质量和混合角进行比较来确认中微子跷跷板的存在。跷跷板光谱学还可以提供真正的新信息，如$θ_{13}$的值，中微子质量等级的性质，以及中微子扇区中CP守恒的存在。我们介绍了一个弱尺度理论leptogenesis，可以直接测试这些技术。
2011-03-17 hep-ph
Five-zero texture in neutrino-dark matter model within the framework of minimal extended seesaw
在最小扩展跷跷板的框架下研究了中微子和暗物质的模型。该模型基于$A_4$味对称性以及离散的$Z_3\times Z_4$对称性来稳定暗物质并构造中微子质量的期望质量矩阵。在最终的$4\times4$活性-无菌质量矩阵中施加五零纹理，这显著降低了模型中的自由参数。考虑了三个右手中微子，其中两个质量接近简并，这有助于我们通过共振轻子生成实现重子生成。一个单重态费米子（不育中微子）与质量$\sim\mathcal{O}$（eV）也被认为是，我们能够把边界上的积极-不育的混合参数通过中微子振荡数据。本文研究了TeV量级轻子不对称性的共振增强，讨论了味效应对重子生成的影响。从$0νββ$在一个单一的一代无菌中微子味的存在下，有效质量的改善的可能性也研究了费米子部门内。在标量扇区中，复单重标量的虚部表现为潜在的暗物质候选者，同时复标量的实部与费米子扇区相关联，用于产生无菌质量。一个广泛的区域的暗物质质量分析从各种湮灭过程中，和复杂标量的VEV起着关键作用，以实现在正确的棒球场观测到的遗迹密度。
2022-04-28 hep-ph
The case for mixed dark matter from sterile neutrinos
惰性中微子是通过质量矩阵与活性中微子混合的SU（2）单线态，其对角化导致质量本征态通过标准模型顶点耦合。我们在一组最小的假设下研究了重中微子通过标准模型带电和中性流顶点的宇宙学产生：i）质量基包含重中微子的层次结构，ii）这些重中微子与活性（味）中微子的混合角非常小，iii）标准模型粒子，包括轻（类活性）中微子处于热平衡.产生类活性中微子的相同弱相互作用过程也产生较重的物质。我们介绍了动力学方程，描述他们的生产，冻结和衰变，并讨论了各种过程，导致他们的生产在很宽的温度范围内评估其可行性作为暗物质候选人。我们确定的过程中，有限的温度集体激发导致生产的重物种。作为一个具体的例子，我们考虑生产的重中微子从π衰变后不久，QCD交叉，包括有限的温度修正的π形状因子和质量。我们认为不同的衰变通道，允许生产的重中微子显示其冻结的分布函数表现出“运动学纠缠”的影响，并认为它们的可行性混合暗物质的候选人。我们讨论了丰度，相空间密度和稳定性的限制，并认为，重中微子的寿命$τ> 1/H_0$冻结出本地的热平衡，和\emph{conjecture}，那些与寿命$τ\ll 1/H_0$可能会发生级联衰变到较轻的DM候选人和/或注入非LTE中微子到宇宙中微子背景。我们提供了一个比较与非共振生产通过积极无菌混合。
2016-06-07 astro-ph.CO 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
Low-scale seesaw from neutrino condensation
中微子质量产生机制的研究有助于我们更好地理解轻子数违反（LNV）、宇宙演化和天体演化。在这里，我们提出了一个可验证的和可行的中微子质量产生的标准模型的扩展，通过LNV凝聚在部门的无菌中微子的低尺度跷跷板机制。为了证明这一概念，我们分析了一个简化的模型，只有一个单一的家庭的基本粒子和检查它对一组来自电弱对称性破缺，中微子质量，leptogenesis和暗物质的现象学约束。该模型预测：（i）TeV尺度的准简并重不育中微子，适合于CP不对称共振增强的leptogenesis，（ii）一组额外的重希格斯玻色子，其存在可以在LHC上受到挑战，（iii）额外的轻和不育希格斯标量，这是衰变的暖暗物质的候选者，以及（iv）一个majoron。由于该模型是基于简单和强大的动力学质量生成的原则，其参数是非常有限的，但值得注意的是，它仍然是在目前的唯象极限。
2019-04-12 hep-ph
Freeze-in production of sterile neutrino dark matter in a gauged U$(1)^\prime$ model with inverse seesaw
本文研究带逆跷跷板机制的无反常U$(1)^\prime$模型中赝狄拉克惰性中微子暗物质的冻结注入产生，通过遗迹丰度和多种对撞机及前沿实验约束$U(1)^\prime$荷、$Z^\prime$质量与耦合，并解释INTEGRAL卫星观测到的511 keV谱线。
2024-07-01 hep-ph
Neutrino Anomalies and Quasi-Dirac neutrinos
我们讨论了用四个中微子形成两个准简并对来描述太阳、大气和LSND结果的可能性。这种2+2方案的最简单版本，即$ν_e$或$ν_μ$只与无菌中微子混合，分别不受SNO和大气中微子结果的支持。一个无菌态同时参与太阳振荡和大气振荡的广义方案仍然是允许的。我们发现太阳和大气振荡仍然是允许的。我们证明了这一目的所需的复杂混合模式来自简单的L_e+L_μ-L_τ-L_s对称性。由实验结果确定了对称质量矩阵L_e+L_μ-L_τ-L_s的具体形式。讨论了导致这种形式的两种理论方案和L_e+L_μ-L_τ-L_s对称性的适当破缺。
2001-11-06 hep-ph
Multi-Step Cascade Annihilations of Dark Matter and the Galactic Center Excess
如果暗物质被嵌入一个非平凡的暗扇区，它可能会湮灭并衰变到较轻的暗扇区状态，随后衰变到标准模型。这样的场景--湮灭之后是级联的暗扇区衰变--可以解释银河系中央发现的明显过量的GeV伽马射线，同时避开了暗物质直接探测实验的界限。级联中的每一步都将修改暗物质湮灭和衰变的可观测特征，将产生的光子和其他末态粒子转移到较低的能量并加宽它们的光谱。我们探索，在一个模型无关的方式，多步暗扇区级联的参数空间的首选区域的效果来解释的GeV过剩。我们发现，多步级联的加宽效应可以承认由粒子主导的最终状态，这些粒子通常会产生太尖锐的光子光谱;一般来说，如果级联是分层的（每个粒子衰变为更轻的粒子），那么暗物质的首选质量范围在所有情况下都是20-150 GeV。具有接近简并步骤的衰变链，其中产物接近于母体质量的一半，可以允许更高的DM质量。我们映射出的质量/横截面参数空间的级联（退化，分层或组合）可以适合的信号，为最终状态的范围内的区域。在目前的工作中，我们研究多步级联的背景下解释的GeV过剩，但我们的结果的许多方面是一般的，可以扩展到其他应用。
2015-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Explaining LSND by a decaying sterile neutrino
我们提出了一个解释的LSND证据的基础上中微子衰变的电子反中微子外观。我们引入一个重中微子，这是产生在π介子和μ介子衰变，因为一个小的混合与μ介子中微子，然后衰变成一个标量粒子和轻中微子，主要是电子类型。我们要求$g m_4\sim$的值为几个eV，$g$是中微子-标量耦合，$m_4$是重中微子质量，例如$m_4$在1 keV到1 MeV的范围内，而$g \sim 10^{-6} - 10^{-3}$。执行一个适合的LSND数据以及所有相关的空结果实验，我们表明，所有的数据都可以在这个衰减的情况下解释。在衰变模型的最小版本中，我们预测即将到来的MiniBooNE实验中的信号对应于与LSND中所见相同顺序的跃迁概率。此外，我们表明，我们的模型扩展到两个近简并的重中微子是可能的，引入CP破坏的衰变，这可能会导致在MiniBooNE运行在中微子模式的信号的抑制。我们简要地讨论了信号在未来的中微子振荡实验中，我们表明，我们的方案是兼容的边界从实验室实验中，我们在天体物理学和宇宙学的影响进行评论。
2005-09-21 astro-ph 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
Minimal models with light sterile neutrinos
我们研究了中微子振荡实验对标准模型（SM）的最小扩展与$n_R$规范单重态费米子（“右手中微子”），可以占中微子质量的约束。我们认为最普遍的耦合SM领域的新领域，特别是那些打破轻子数，我们不假设任何先验层次的质量参数。我们从最低层次的复杂性开始分析这些模型，定义为额外的费米子自由度的数量。最简单的选择，有足够的自由参数在原则上（即两个质量差和两个角度），以解释确认太阳和大气振荡对应于$n_R=1$。这一最小选择被数据排除在外。次最小选择对应于$n_R=2$。我们进行了系统的研究，要求至少有两个中微子的质量差对应于太阳和大气振荡所建立的限制简并马约拉纳群众的全参数空间。我们确定了几种类型的光谱，可以适合长基线反应堆和加速器中微子振荡数据，但未能解释太阳和/或大气数据。仅有的两个解决方案是预期的跷跷板和准狄拉克区域，我们分别设定了马约拉纳质量尺度的下限和上限。太阳中性电流测量数据提供了必要的信息，以限制准狄拉克区域。简要讨论了容纳LSND/MiniBoone和反应堆异常的可能性，以及对无中微子双β衰变和氚β衰变的影响。
2011-07-13 hep-ph
Higgs sector extension of the neutrino minimal standard model with thermal freeze-in production mechanism
中微子最小标准模型（νMSM）是标准模型的最小扩展。在这个模型中，Dodelson-Widrow机制（DW）产生keV的无菌中微子暗物质（DM），而GeV的简并重Majorana中微子导致轻子生成.然而，DW机制已被Lyman-α边界和X射线约束排除。另一种方案，逃避这些限制已被提出，其中无菌中微子DM产生的热冻结机制，通过一个单线标量。在本文中，我们考虑了一个希格斯扇区扩展的νMSM，以改善暗物质部门和leptogenesis的情况下，专注于热冻结的生产机制。讨论了keV-MeV的单重标量无菌中微子DM产生的各种热冻结方案，重新研究了参数区域的Lyman-α边界和X射线约束.此外，我们提出了在扩展的νMSM的热冻结在leptogenesis场景。为了用热冻结产生机制产生观测到的DM残子密度和重子数密度，单重态标量需要达到TeV量级。
2016-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Can one of three righthanded neutrinos be light enough to produce a small LSND effect?
在一个简单的6 \times 6中微子混合模型的基础上，证明了如果足够轻，三个常规的无菌（右手）中微子中的一个可以一致地用来解释{ \it small} LSND效应.然后，它仍然比三个活跃的（左手）中微子重得多，所以一种{ \it soft}跷跷板机制可以工作。通常情况下，整个6 \times 6中微子质量矩阵的Majorana左手分量应该消失，{ \it意味着}当两种中微子之间的三个混合角都很小时，活动中微子质量相对于无菌中微子质量很小。在所提出的模型中，活跃中微子的质量谱大致是简并的，位于（5 - 7.5）\times 10^{-2} eV的范围内，{ \it}如果存在振幅为10^{-3}量级、质量平方分裂为\sim 1 eV ^2的{ \it small} LSND效应。
2004-04-14 hep-ph
