A Hidden Valley model of cold dark matter with photonic portal
在所讨论的模型中,冷的暗物质由狄拉克自旋为1/2的费米子组成,与所有标准模型电荷无关,其中质量由标量玻色子场的非零真空期望值产生,也被假设为无菌。为方便起见,这些不育颗粒分别被称为甾体和甾体。已经证实,我们的sterino和steron的无菌世界不仅可以通过引力与我们熟悉的标准模型世界进行通信,而且还可以通过光子门户进行通信,光子门户由一个非常弱的有效相互作用提供,该相互作用涉及电磁场F_{μν} = \partial_μ A_v- \partial_ν A_μ耦合到sterino和steron场。
2008-04-15 hep-ph
Probing the sterile neutrino portal to Dark Matter with $γ$ rays
惰性中微子可以提供标准模型粒子和暗扇区之间的联系,除了通过I型跷跷板机制产生活性中微子质量。我们表明,如果暗物质湮灭成不育中微子确定其观察到的遗迹丰度,它是可能的,以解释银河系中心$γ$射线过剩的费米-LAT合作报告,由于天体物理成分加上暗物质湮灭。我们观察到,无菌中微子入口到暗物质提供了一个令人印象深刻的良好的拟合,在最佳拟合点的p值为0.78,银河系中心$γ$射线通量,DM质量在(40-80)GeV和无菌中微子质量20 GeV $\lesssim M_N < M_{DM}$。这样的值与费米-LAT观测银河系晕中矮球状星系的极限值是一致的,该极限值排除了暗物质质量低于$\sim$ 50 GeV(90 GeV)的无菌中微子质量$M_N \lesssim M_{DM}$($M_N \ll M_{DM}$)。我们还估计了AMS-02反质子数据对这种情况的影响。
2018-12-17 hep-ph
Neutrino dark matter and the Higgs portal: improved freeze-in analysis
惰性中微子是暗物质的主要候选者之一。它们的质量可能来源于标量场的真空期望值。如果无菌中微子耦合非常小,并且它们与暴胀子的直接耦合被轻子数对称性所禁止,那么主要的暗物质产生机制就是冻结方案。我们研究这种可能性的中微子质量范围高达1 GeV,考虑到相对论生产率的基础上的玻色-爱因斯坦统计,热质量和相变效应。产生机制和主导模式的细节取决于标量和不育中微子质量之间的关系,以及标量是否热化。我们发现,所观察到的暗物质丰度可以产生在所有的情况下考虑。我们还重新审视冻结生产的希格斯门标量,指出融合模式的重要性,以及热化约束。
2020-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Portal Dark Matter in $ν$THDM
本文在$ν$THDM中构建惰性中微子门户暗物质模型,利用TeV级惰性中微子连接暗物质与标准模型,并系统分析WIMP与FIMP两种情形下的产生、湮灭、衰变及实验约束。
2022-05-24 hep-ph
Probing Heavy Sterile Neutrinos at Ultrahigh Energy Neutrino Telescopes via the Dipole Portal
本文研究通过磁偶极门户在超高能中微子望远镜中探测重惰性中微子,发现未来tau中微子望远镜可探测高达30 TeV质量的惰性中微子。
2022-04-21 astro-ph.HE hep-ph
Sterile neutrino portals to Majorana dark matter: effective operators and UV completions
对暗物质与标准模型相互作用的严格限制表明,暗物质不参与规范相互作用。在这一点上,通过规范单在可见扇区和暗扇区之间进行通信的可能性似乎相当自然。我们考虑一个框架,其中的暗物质会谈的标准模型,通过其耦合到无菌中微子,产生活性中微子质量。我们专注于马约拉纳暗物质的情况下,其遗迹丰富的热冻结通过湮灭成不育中微子。我们使用有效场论的方法来研究可能的无菌中微子门户的暗物质。我们发现,轻子数守恒和轻子数违反运营商是可能的,产生一个有趣的连接与狄拉克/马约拉纳字符的活跃中微子。在第二步中,我们打开不同的运算符,并列出可能的可重正化模型。我们分析了最有希望的现象,包括一个特殊的情况下,在该马约拉纳质量的不育中微子辐射产生。
2022-08-18 hep-ph
Cosmology-friendly time-varying neutrino masses via the sterile neutrino portal
我们研究了随时间变化的中微子质量的一致性方案,并讨论了它对宇宙学,β衰变和中微子振荡实验的影响。这种随时间变化的质量被认为是由无菌中微子和超轻标量场之间的耦合产生的,超轻标量场反过来又通过混合影响轻中微子。此外,标量可以作为超轻暗物质的候选者。我们证明了各种宇宙学的界限,如来自大爆炸核合成,宇宙微波背景,以及大尺度结构,可以在这个模型中回避。这种情况下,可以进一步限制使用多个地面实验。特别是,对于像KATRIN这样的β衰变实验,即使时间变化很快并且达到平均值,也会引起电子光谱的非平凡扭曲。此外,随时间变化的质量的不育中微子的存在将改变的解释轻不育中微子参数空间的反应堆和镓异常的背景下。此外,我们还研究了这种随时间变化的中微子质量对BEST合作结果的影响,BEST合作最近加强了镓异常。如果得到证实,我们发现随时间变化的中微子质量假设可以更好地拟合最近的BEST数据。
2023-01-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrino collective effects and sterile neutrino production in the early universe
中微子-中微子相互作用,作为介导的标准模型Z交换,可以大大提高Dodelson-Widrow机制的温度$5-15$ MeV的区域内的无菌中微子的生产。对于处于KeV区域的无菌物质,在通常类型的活跃-无菌中微子耦合下,即使活跃-无菌耦合小到足以避开实验室结果设定的界限,产生的物质也足以提供充足的暗物质。
2021-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino dipole portal at a high energy $μ-$collider
该研究针对未来μ子对撞机上连接活性与惰性中微子的量纲6偶极门户算符展开唯象分析,识别两种惰性中微子产生模式,发现电弱玻色子与标准模型轻子融合的模式灵敏度最优,可探测约10TeV量级的新物理标度。
2024-10-10 hep-ph
Sterile neutrinos with pseudoscalar self-interactions and cosmology
在电子伏特质量范围内的惰性中微子是由一些地面中微子实验暗示的。然而,这样的中微子与来自宇宙微波背景和大尺度结构的数据高度不相容。本文讨论了如何在一种新的赝标相互作用下使eV的不育中微子与地面中微子数据相一致。我们表明,这个模型可以调和eV的无菌中微子在宇宙学中,提供了一个适合所有可用的数据,这是一个更好的方式比标准的$Λ$ CDM模型与一个额外的完全热化的无菌中微子。特别是,它也倾向于哈勃参数的值更接近当地测量值。
2015-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Improved cosmological bounds for a fine-tuned see-saw mechanism of keV sterile neutrinos
考虑规范模型SU(2)_LxU(1),用右手无菌Majorana中微子扩展轻子扇区,我们区分了一个6 × 6轻(活性)和无菌中微子的完全矩阵的“最小参数混合方案”,它除了依赖于实验测量的物理参数外,只依赖于无菌中微子的质量。对于这样一种情况,改进的宇宙学边界提供,从不育中微子的寿命和不育中微子暗物质携带的能量的一部分。
2022-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Probing Neutrino Dipole Portal at COHERENT Experiment
受COHERENT实验首次观测到的中微子-核相干弹性散射的启发,我们利用最近公布的CENS 10液氩实验数据和COHERENT实验的CsI数据,对引起标准模型中微子向无菌中微子跃迁的中微子偶极门进行了研究.执行这些数据的统计分析,我们展示了如何过渡磁矩可以约束为10千电子伏和40兆电子伏之间的无菌中微子质量的范围。
2021-08-30 hep-ph
Two portals to GeV sterile neutrinos : dipole versus mixing
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学);INFN sezione di Bologna(博洛尼亚意大利国家核物理研究所);University of Montpellier(蒙彼利埃大学)
研究GeV质量中性 sterile 中微子通过偶极子耦合和混合的相互作用,探讨其在NA62、SHiP和FASER2实验中的探测能力,发现SHiP实验可探测到极小的偶极子耦合。
2026-04-01 hep-ph
Exploring resonantly produced mixed sterile neutrino dark matter models
本文探索了结合冷暗物质与通过轻子数驱动转变产生的较温惰性中微子暗物质的混合模型,分析了惰性中微子谱对混合与初始轻子数的敏感性,并通过子晕数量评估其可行性,以解释3.55 keV X射线谱线。
2023-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrino dark matter from right-handed neutrino oscillations
我们研究了一种情况下,无菌中微子(无论是热或冷)暗物质(DM)的产生通过(非共振)振荡之间的右手中微子(RHN),可以构成整个DM在宇宙中,与传统的无菌中微子生产通过混合的左手中微子。最轻的RHN可能是与左手中微子的混合足够小的无菌中微子DM,而较重的RHN可能与左手中微子有不可忽略的混合,以通过跷跷板机制解释中微子质量。我们还表明,在我们的情况下,生产无菌RHN DM从一个较重的RHN的衰变是subdominant的RHN振荡生产相比,由于X射线和小尺度结构的限制。
2018-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Exotic Charges, Multicomponent Dark Matter and Light Sterile Neutrinos
通过抑制活动中微子质量的相同的跷跷板机制产生小的无菌中微子质量需要中性费米子质量矩阵中的特定结构。我们提出了一个模型,其中这种结构是由一个新的U(1)'规范对称性,自发破缺的TeV尺度。为了不破坏中微子的结构,异常抵消所必需的额外费米子需要携带奇异的电荷,并最终形成多组分冷暗物质。然后,活性-无菌混合将新粒子和标准模型连接起来--除了通常的希格斯粒子和动力学混合入口之外,还打开了一个新的入口--这导致暗物质湮灭几乎完全进入中微子。
2013-05-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile neutrino production at small mixing in the early universe
在早期宇宙中,惰性中微子可以通过与活跃中微子的相互作用产生。对于小的活性-无菌混合角,与标准模型等离子体的热平衡没有达到,无菌中微子只能通过味振荡产生。我们详细研究了这一制度,考虑到物质的潜力和退相干效应所造成的弹性散射与等离子体。我们发现,共振振荡发生在温度$T\lesssim 10\,\mathrm{GeV}$导致一个显着的增强无菌中微子的生产率。考虑到这一点,我们改进了对大爆炸核合成和宇宙微波背景的活性-无菌混合的约束,排除了对于$10\,\mathrm{MeV}$至$10\,\mathrm{GeV}$范围内的无菌中微子质量的混合角降至$θ_s\sim 10^{-10}-10^{-16}$。我们观察到,如果不育中微子主要衰变成亚稳的隐藏扇区粒子,这个过程提供了一个新的暗物质生产机制,符合不育中微子轻中微子质量的起源通过跷跷板机制。
2022-04-08 astro-ph.CO hep-ph
Experimental bounds on sterile neutrino mixing angles
我们推导出左手性(“活跃”)和右手性(“不育”)中微子之间的混合的界限,提供从组合的中微子振荡数据和直接实验搜索不育中微子。我们证明,只要角θ_13不为零,任何味道的无菌中微子的混合都可以被显著抑制。这意味着,来自直接实验搜索的负面结果的无菌中微子寿命的下限可以放宽(在某些质量下的数量级)。我们还证明了PS191和CHARM实验对不育中微子的负搜索结果不直接适用于跷跷板模型。这些结果的重新解释提供了一个数量级更强的界限比以前在文献中讨论的无菌中微子寿命。我们讨论了中微子最小标准模型(NuMSM)的结果的影响。
2013-03-30 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino electromagnetic properties and sterile dipole portal in light of the first solar CE$ν$NS data
本文研究中微子电磁性质(磁矩、电荷及活性-惰性跃迁磁矩门户)对暗物质直接探测实验中$^8$B太阳中微子CE$ν$NS最新迹象的影响,并利用XENONnT和PandaX-4T数据首次推导出基于CE$ν$NS的电磁性质约束。
2024-12-19 hep-ex hep-ph
Effects of kination and scalar-tensor cosmologies on sterile neutrinos
我们研究了大爆炸核合成前的动能和标量张量宇宙学对无菌中微子非共振产生的影响。我们表明,如果不育中微子的产生率的峰值发生在非标准宇宙学阶段,不育中微子的遗迹数密度可以减少相对于预期的数量在标准宇宙学。因此,目前由惰性中微子残余能量密度导出的活性-惰性中微子混合的界限可以大大放宽。特别是,我们表明,不育中微子,可以解释在短基线中微子实验中发现的异常是兼容的最近联合普朗克上限的贡献,宇宙的能量密度在标量张量或低再加热温度前大爆炸核合成宇宙学。
2014-06-19 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on massive sterile neutrino species from current and future cosmological data
惰性大质量中微子是基本粒子标准模型的自然延伸。额外的无菌质量态的能量密度影响宇宙学测量的方式与活跃中微子的方式类似。我们在这里进行的分析,目前的宇宙学数据,并推导出的活动和不育中微子状态的质量以及不育状态的数量上的界限。当只考虑宇宙学数据时,所谓的(3+2)模型中有三个亚eV的活动质量中微子和两个亚eV的大质量惰性中微子,这完全在95%的CL允许范围内。如果两个额外的无菌状态在去耦时具有热丰度,那么大爆炸核合成边界会损害(3+2)模型的可行性。从未来的宇宙学数据的活动和不育中微子参数的预测。对氚β衰变实验中的中微子质量和哈勃常数的独立测量可以揭示亚电子伏特的大质量无菌中微子的情况。
2011-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrino dark matter with dipole interaction
我们考虑了最轻的不育中微子暗物质与较重的不育中微子有偶极相互作用的可能性。在不违反其他约束的情况下,它的寿命可以足够长,成为暗物质的候选者,并且可以在早期宇宙中产生正确数量的遗迹丰度。我们发现,质量约为MeV的不育中微子和$Λ_5 \gtrsim 10^{15}$ GeV抑制的5维不可重整偶极相互作用可以作为暗物质的候选者,而质量为GeV量级的更重的不育中微子可以解释活跃的中微子振荡.
2022-01-14 astro-ph.CO hep-ph
Pseudoscalar - sterile neutrino interactions: reconciling the cosmos with neutrino oscillations
短基线(SBL)中微子振荡异常暗示了质量约为1 eV的无菌中微子的存在。然而,这样的中微子与宇宙学数据,特别是宇宙微波背景(CMB)各向异性的观测结果不一致。然而,这一结论可以通过引用新的物理学来改变。一种可能性是在无菌中微子扇区中引入一种由轻赝标量介导的秘密相互作用。在这个赝标量模型中,CMB数据倾向于一个与SBL异常所建议的质量范围完全兼容的无菌中微子质量。此外,该模型预测的哈勃参数的值是完全符合当地的测量。
2016-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Light Sterile Neutrinos In Cosmology
本文简要讨论了光不育中微子(LS $ν$)的存在在宇宙学中的主要影响,以及它的性质如何受到宇宙微波背景(CMB)和其他宇宙学测量的约束。
2016-01-07 astro-ph.CO hep-ph
The Neutrino Magnetic Moment Portal and Supernovae: New Constraints and Multimessenger Opportunities
本文利用SN1987A、未来银河系超新星及弥散光子与中微子信号,约束通过跃迁磁矩门户耦合的惰性中微子,并评估Fermi-LAT、DUNE等实验的多信使探测灵敏度。
2023-04-21 astro-ph.HE hep-ph
How secret interactions can reconcile sterile neutrinos with cosmology
短基线中微子振荡实验已经显示出在eV质量范围内存在额外的无菌中微子的迹象。然而,这种中微子似乎与宇宙学不相容,因为它们对宇宙结构形成的影响太大。在这里,我们表明,在无菌中微子部门的新的相互作用,可以防止它们的生产在早期宇宙和调和短基线振荡实验与宇宙学。
2013-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Light sterile neutrinos and pseudoscalar interactions in cosmology
短基线(SBL)中微子振荡异常暗示了质量约为1 eV的无菌中微子的存在。然而,如果没有新的物理假设,这样的中微子与宇宙学数据,特别是来自宇宙微波背景(CMB)的数据是高度不相容的。一个有趣的可能性,调和宇宙学中的1 eV无菌中微子的存在是一个新的赝标量相互作用的存在。如果无菌中微子经历了这样的赝标相互作用,宇宙学分析的完整CMB数据更倾向于一个无菌中微子的质量是完全兼容的SBL测定。额外的相互作用也可以获得改进的兼容性的宇宙学预测与当地测量的哈勃参数。
2017-01-16 astro-ph.CO hep-ph
Loop Dominated Signals from Neutrino Portal Dark Matter
我们研究的情况下,循环过程给主导贡献的暗物质衰变或湮灭,尽管存在树级通道。我们在一个特定的模型中说明了这种可能性,在这个模型中,暗物质是一个隐藏的扇区的一部分,该扇区通过一个重中微子入口与标准模型扇区通信。我们解释的基本原理如何环过程介导的门户中微子可以参数主导树级衰变通道,并表明,这定性地改变了在正电子,中微子和伽马射线的间接检测信号。
2019-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on sterile neutrino lifetime and mixing angle with active neutrinos by global 21 cm signal
不育中微子可能是暗物质的候选者。不育中微子是辐射不稳定的,可以将光子能量注入星系际介质(IGM)。在宇宙黎明期间,向IGM注入光子能量可以改变IGM气体的温度和电离历史。基于ΛCDM框架的理论模型预测了宇宙黎明时期21 cm线的吸收轮廓。最近,探测全球再电离时代的实验(EDGES)合作证实了这样的吸附信号。将能量注入IGM可以修改21 cm信号中的吸收幅度。考虑到宇宙黎明时的21 cm吸收信号,我们对惰性中微子的寿命和惰性中微子与活性中微子的混合角进行了约束。我们还比较了这些边界与其他天体物理观测边界。
2022-02-12 astro-ph.CO hep-ph
Signal from sterile neutrino dark matter in extra $U(1)$ model at direct detection experiment
我们研究的可能性,直接暗物质探测实验发现衰变产物的无菌中微子暗物质在$U(1)_{B-L}$和$U(1)_R$模型。如果无菌中微子与轻规范玻色子相互作用并衰变为中微子和具有一定寿命的轻规范玻色子,这是可能的。在直接暗物质探测实验中,这种衰变产生的高能中微子会以足够大的反冲能量从原子核散射出去。我们强调,直接暗物质探测实验不仅可以探测WIMP,而且可以探测无菌中微子暗物质。
2020-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter with Supersymmetry
无菌中微子暗物质是WIMP范式的一种流行替代方案,通常在非超对称装置中进行研究。如果基础理论是超对称的,我们发现几个有趣的和新颖的暗物质功能可以出现。特别是,在冻结产生无菌中微子暗物质的情况下,它的超伙伴,无菌中微子,可以在早期宇宙学中扮演至关重要的角色,作为冷,热或热暗物质的主要来源,或者是次主导的相对论性无菌中微子群体,可以在大爆炸核合成过程中贡献相对论性自由度的有效数量Neff。
2016-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Exotic Sterile Neutrinos and Pseudo-Goldstone Phenomenology
我们研究的现象学的光(GeV规模)无菌中微子部门和伪戈德斯通玻色子(而不是majoron)与全球对称性在这个部门,是在一个高的规模打破。这样的场景可以从考虑单重费米子从一个隐藏的部门耦合到活跃的中微子通过重右手跷跷板中微子,有效地产生了一个次级,低能量的跷跷板框架。这样的场景允许丰富的现象学与宇宙学,暗物质和直接搜索的可观察的影响,涉及新的无菌中微子暗物质生产机制,从伪戈德斯通介导的散射或衰变,对无菌中微子的BBN边界的修改,在直接搜索实验中抑制典型的无菌中微子衰变通道,中微子退耦后宇宙中额外的中微子群体的后期注入,以及BBN或CMB退耦时可测量的暗辐射。
2019-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Portal Dark Matter from Semi-Production
本研究在$Z_3$对称性框架下探索惰性中微子门户暗物质,分析了费米子与标量单态构成的暗扇区的新产生通道与半过程引发的丰度指数增长,同时考察了相关现象学与宇宙学影响。
2023-08-24 hep-ph
Again on hidden sector of the Universe, accessible through photonic portal
我们更精确地描述了自发质量产生的机制,在先前提出的宇宙隐藏部门的模型。隐藏的扇区被证明是由无菌自旋1/2费米子(sterino)组成的,其质量由无菌标量玻色子(sterons)自发产生,而它们的相互作用则由无菌反粒子张量玻色子(A玻色子)介导。这样一个扇区通过一个光子入口与熟悉的标准模型扇区进行通信,光子入口在两个扇区之间起着微弱的作用(但比万有引力强)。这是由于光子,除了sterino和sterons,有助于A玻色子的来源。Sterinos可能是热冷暗物质的候选者。它们也可以通过标准模型带电粒子的高能碰撞中发射的虚光子以甾体-反甾体对的形式产生。Sterinos显示出由sterons自发产生的微小磁矩。
2008-09-17 hep-ph
Dark Matter Phenomenology: Sterile Neutrino Portal and Gravitational Portal in Extra-Dimensions
基本相互作用标准模型(SM)是物理学中最精确的理论之一。例如,在SM的预言中,我们发现了电子的反常磁矩$a_e = 0.001159652181643(764)$。这一预测与实验结果的一致性超过了10位有效数字,是物理学物理学史上最准确的预测。然而,现在我们有几个证据表明,SM只能解释宇宙物质含量的$5 \%$。另一个$95 \%$是由所谓的暗能量和暗物质组成的。正如它们的名字所暗示的那样,宇宙能量/物质含量的这两个组成部分的性质仍然不清楚,这对粒子物理学家来说是最重要的挑战之一。在这篇论文中,我们集中研究了宇宙中这些神秘成分之一的现象学,即暗物质。虽然我们有许多证据证明它的存在,但这种新型物质尚未被发现。因此,能够解释暗物质特性的模型前景是巨大的。在目前的工作中,我们提出并研究了几个暗物质模型,并通过使用实验结果设置限制。
2021-04-27 astro-ph.HE hep-ph
Shinning Light on Sterile Neutrino Portal Dark Matter from Cosmology and Collider
假设暗扇区由一个暗标量$ϕ$和一个暗费米子$χ$组成,且严格满足$Z_2$对称性,则无菌中微子$N$可以通过汤川耦合$λ_{ds} \barχϕN$充当暗扇区和标准模型之间的信使.在本文中,我们专注于特定的场景$m_N>m_ϕ+m_χ$与$χ$是一个FIMP暗物质。由于Yukawa耦合$λ_{ds}$和混合角$θ$的减小,暗标量$ϕ$的衰变宽度受到双重抑制。延迟衰变$ϕ\toχν$将对宇宙学观测,如大爆炸核合成、宇宙微波背景各向异性功率谱、相对论中微子有效数$N_{\rm eff}$和高能中微子通量等产生重大影响。同时,当$m_N<m_W$时,无菌中微子可以在对撞机上产生位移的顶点签名。暗标量$ϕ$也会在相对较大的四次耦合下引起可测量的希格斯粒子的不可见衰变。本文对宇宙学和对撞机的约束条件进行了综合分析。我们发现,几乎整个参数空间与$m_N<m_W$是在未来的实验。
2022-12-20 hep-ex hep-ph
Thermal Dark Matter Through the Dirac Neutrino Portal
研究了热暗物质通过中微子入口湮灭为标准模型中微子的简单模型。一个(伪)狄拉克无菌中微子作为可见光和暗区之间的媒介,而近似的轻子数对称性允许一个大的中微子汤川耦合,反过来,有效的暗物质湮灭。暗区由两个粒子组成,一个是狄拉克费米子,另一个是复标量,它们在对称性下带电,确保了暗物质的稳定性。该模型的一个一般性预测是一个具有大的活性-无菌混合角的无菌中微子,其衰变主要是不可见的。我们从直接探测实验、对撞机、稀有介子和τ衰变、电弱精密测试和小尺度结构观测中得出现有的限制和未来的预测。随着这些唯象测试,我们调查的后果微扰和标量质量微调模型参数空间。一个简单的,保守的计划,以面对各种测试与热文物目标的概述,我们证明了宇宙学动机的参数空间已经受到约束。我们还确定了这种情况下,如多体K介子衰变和Drell-Yan生产的$W$玻色子在大型强子对撞机的新探针。
2017-09-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Note on Thermalization of Non-resonantly Produced Sterile Neutrinos
使用一个分析处理,我们讨论了大的活性-不育中微子混合角的参数区域,在非共振味振荡产生的不育中微子可以接近热化在几个宇宙学。我们表明,热化只影响大的活性-无菌中微子混合已经拒绝了不同的限制。因此,允许的无菌中微子参数区域不受影响。
2020-08-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
On the minimal active-sterile neutrino mixing in seesaw type I mechanism with sterile neutrinos at GeV scale
在GeV尺度的不育中微子能够解释活跃的中微子振荡通过跷跷板I型机制的兴趣已经表示在直接搜索的几个建议。考虑到这一活动,我们估计的最小值的不育活跃的混合角提供一个,两个,或三个不育中微子比D介子轻。
2013-12-10 hep-ph
Constraining active-sterile neutrino transition magnetic moments at DUNE near and far detectors
我们考虑DUNE实验的灵敏度,一个重中性轻子,HNL(也称为无菌中微子)的质量范围从几个MeV到几个GeV,与标准模型通过过渡磁矩的活动中微子,所谓的偶极门户。HNL是通过活性中微子的上散射产生的,随后探测器内部的衰变提供了单光子信号。我们表明,τ中微子偶极门户可以有效地探测在DUNE远探测器,使用由中微子振荡产生的τ中微子通量,而近探测器提供更好的灵敏度的电子和μ子中微子偶极门户。DUNE将能够探索目前不受约束的参数空间的大区域,并具有与其他计划中的专用实验(如SHiP)相当的灵敏度。我们还简要地评论纯HNL混合的Tau中微子在DUNE远探测器的灵敏度。
2022-08-23 hep-ph
BEST sensitivity to O(1) eV sterile neutrino
中微子振荡实验中的许多异常结果可以归因于~1 eV无菌中微子的干扰。专门设计用于全面探索镓异常的Baksan无菌过渡实验(BEST)将于明年开始。本文研究了BEST在寻找无菌中微子和电子中微子混合体中的灵敏度。然后,进行所有的镓实验(SAGE,GALLEX,BEST)的组合分析,我们发现在模型参数空间(不育中微子质量和混合角),这将被排除,如果BEST同意没有不育中微子假设的区域。对于相反的情况下,如果BEST观察到的信号,因为它遵循从无菌中微子解释的镓(SAGE和GALLEX)异常,我们展示了如何BEST将改善目前的模型参数的估计。
2016-02-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillations With Two Sterile Neutrinos
本文用一个5 × 5的U矩阵估计了两个无菌中微子的$μ$到$e$中微子振荡的概率,这是以前用一个无菌中微子和一个4 × 4的U矩阵估计的扩展。从最近的出版物中的无菌中微子的活性中微子的质量差和混合角的两个无菌中微子与三个活性中微子,和一个无菌中微子的振荡概率进行了比较,以前的估计。
2016-05-19 hep-ph
STERILE NEUTRINOS AS A SOLUTION TO ALL NEUTRINO ANOMALIES
研究了中微子物理中各种不规则结果和观测的无菌中微子解。指出引入无菌中微子有助于同时解决观测到的异常。认为不育中微子可以解决暗物质中微子、LSND结果和超新星核合成之间的矛盾。其他超新星约束的不育中微子进行了修订。探讨了无菌中微子避开大爆炸核合成约束的可能性。有人声称,不育中微子可以解决大爆炸核合成的危机。本文指出,不育中微子可以对卡门观测到的异常现象提供一致的解释。有人认为,不育中微子是有效的暗物质候选者。有人声称,到不育状态的转换是太阳和大气中微子问题的一致解决方案,并且不能被宇宙学或天体物理学的论点所排除。本文综述了无菌中微子的质量和相互作用模型。
1995-06-02 hep-ph
Neutrino Oscillations With Three Active and Three Sterile Neutrinos
这是一个推广的概率估计$ν$的$e$中微子振荡与一个不育中微子到三个不育中微子,使用一个6 × 6矩阵。由于只有一个不育中微子的混合角是实验确定的,我们估计了两个不育中微子在不同混合角下的$ν$到$e$中微子振荡几率。
2015-09-11 hep-ph
Sterile neutrinos in cosmology
在中微子质量产生机制中,不育中微子是粒子物理标准模型的自然延伸。如果它们相对较轻,小于约10 keV,它们可以显著改变宇宙学,从早期宇宙到今天的物质和辐射能量密度。在这里,我们回顾了宇宙学的作用,这种轻不育中微子可以发挥从早期宇宙,包括生产keV级不育中微子的暗物质的候选人,和轻eV级不育中微子的动力学弱耦合活动中微子时代。本文综述了在宇宙微波背景和大尺度结构数据中提出的轻不育中微子的特征。我们还讨论了keV尺度的无菌中微子暗物质衰变的X射线观测签名,包括最近的候选人$\sim$ 3.5 keV的X射线线检测一致的衰减的$\sim$ 7 keV的无菌中微子暗物质粒子。
2017-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Kinetic equations for sterile neutrinos from thermal fluctuations
通过将有效描述中计算的热涨落的实时关联函数与热量子场论中计算的热涨落的实时关联函数进行匹配,得到了无菌中微子占位数和轻子减重子数的非线性动力学方程.在无菌中微子Yukawa耦合中展开后,方程中的系数表示为标准模型算符的实时关联函数。我们的动力学方程适用于任意数量的无菌中微子的任何质谱。它们可以用来描述,例如,通过中微子振荡的低规模的稀薄发生,或者在希格斯阶段产生无菌中微子暗物质。
2020-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Sterile Neutrino Portal Dark Matter with $Z_3$ Symmetry
本文提出一种具有 $Z_3$ 对称性的惰性中微子入口暗物质模型,通过引入费米子和标量单态产生新的半湮灭过程,并在多种暗物质探测约束下分析参数空间,发现该模型现象与 $Z_2$ 模型显著不同,提供了区分两者的途径。
2023-06-25 hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter
我们审查不育中微子作为可能的暗物质候选人。本文在简要介绍中微子在宇宙学和粒子物理中的作用后,综述了无菌中微子暗物质的研究现状。首先,我们讨论的动机和限制,通过天体物理观测。其次,我们回顾了在早期宇宙中如何产生无菌中微子暗物质的不同机制。最后,我们概述了选择未来的实验室寻找千电子伏级的不育中微子,突出他们的实验挑战和发现潜力。
2018-10-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Naturally Light Sterile neutrino in an Asymmetric Dark Matter Model
最近提出的一个非对称镜像暗物质模型,其中镜像扇区通过一个右手中微子入口与可见扇区相连,如果入口仅由两个右手中微子组成,则自然会导致3+1活性-无菌中微子谱。在树的层次上,模型有四个无质量的中微子状态,三个活跃的和一个不育的。在单圈水平上,活跃的中微子通过最小辐射反跷跷板机制拾取微小的质量。回路效应也产生了大的太阳和大气混合,以及观察到的反应堆混合的模型的某些参数范围。对无菌中微子质量($\sim$ eV)的主要贡献来自引力诱导的5维算符。产生活跃的无菌混合需要两个希格斯双重扩展SM和普通和镜像希格斯场之间的小混合,这在镜像模型中自然发生。
2013-10-20 hep-ph
Neutrino Oscillations With Recently Measured Sterile-Active Neutrino Mixing Angle
本文是利用最近从实验中提取的无菌中微子质量和混合角参数对无菌中微子中微子振荡的预测的一个推广。
2015-06-01 hep-ph
Direct Detection of the Cosmic Neutrino Background Including Light Sterile Neutrinos
目前的宇宙学数据给出了一个有趣的线索,即亚电子伏特的惰性中微子的存在,它应该是宇宙中微子背景的一部分(C $ν$ B)。我们指出,这种轻的不育中微子可能会留下一个明显的印记,在电子能谱的捕获残余电子中微子的放射性β衰变核。我们研究了相对于活性中微子的无菌中微子的可能信号,其特征在于它们的质量和敏感的数量密度,在反应$ν^{}_e + ~^3{\rm H} \to ~^3{\rm He} + e^-$对相应的氚β衰变。我们强调,这种直接实验室检测C $ν$ B及其无菌成分的方法在长期内可能并非没有希望。
2010-07-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos
中微子是粒子物理学标准模型中唯一不具有电磁荷或色荷的费米子,它有独特的机会通过质量混合与标准模型之外的费米子进行通信。这种标准模型单态费米子通常被称为“无菌中微子”。在这篇评论文章中,我们讨论了理论和实验动机的不育中微子,以及他们的唯象后果。凭借2020年的后见之明,我们指出了潜在的可行和有趣的想法。我们特别关注的不育中微子,足够轻,参与中微子振荡,但我们也评论的好处,引入更重的不育状态。我们讨论了eV级不育中微子在地球实验和宇宙学中的现象学,我们调查了全球数据,我们强调了各种有趣的异常。我们还暴露了严重的紧张局势,存在于不同的数据集之间,并防止一致的解释,至少在最简单的无菌中微子模型的全球数据。我们讨论的非最小的情况下,可能会减轻一些这种紧张局势。我们简要地回顾了keV级的不育中微子作为暗物质的地位,以及通过更重的不育中微子驱动的轻生来解释宇宙的物质-反物质不对称性的可能性。
2021-06-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Are there sterile neutrinos at the eV scale?
对核反应堆发射的反中微子通量的新预测表明,反应堆实验可能已经测量到反中微子通量的不足,这可以用已知的活跃中微子和新的无菌状态之间的振荡来解释。基于这一观察,我们在一个或两个惰性中微子的框架下对全球短基线中微子振荡数据进行了重新分析。虽然一个无菌中微子仍然不足以调和反应堆实验和LSND和MiniBooNE实验与其他搜索的零结果所建议的信号,我们发现,与新的反应堆通量预测,全球拟合大大提高时,假设存在两个无菌中微子。
2011-03-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Status
本文综述了3+1、3+2和3+1+1中微子混合方案中短基线中微子振荡数据的整体分析结果。
2013-11-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph