Cosmic tau neutrino detection via Cherenkov signals from air showers from Earth-emerging taus
我们对地球中τ中微子和反中微子相互作用产生的地球出射$τ$ -轻子的通量和能谱进行了新的详细计算。地球分层模型用于描述地球的变密度剖面。不同的假设，关于中微子带电和中性电流截面以及$τ$ -轻子能量损失模型被用来量化的系统不确定性，从这些结果。然后，基线模拟用于产生光学切伦科夫信号从向上移动的广泛的空气簇射产生的$τ$ -轻子衰变在大气中，适用于一系列的天基仪器。我们使用这个模拟来确定中微子的灵敏度为$E_ν>$ 10 PeV的天基实验的性能类似的探测器的极端多信使天体物理学（POEMMA）目前正在研究的任务。
2019-10-11 astro-ph.HE hep-ph
On Neutrino Absorption Tomography of the Earth
我们研究UHE中微子通过地球，以执行其内部结构的吸收层析成像。本文的目的是研究地球密度的提取方法，在这种情况下，我们不需要实现一个现实的蒙特卡罗模拟，因为我们只感兴趣的是比较一个标准的方法\cite{ralston}与我们提出的一个好。地球的密度重建使用的2-D氡变换，我们比较通过完整的传输方程考虑中性电流再生得到的密度，利用有效的截面近似（标准方法）。我们看到，有效的截面导致在一般不准确的结果，特别是对于平坦的初始中微子通量，而完整的输运方程方法的作品，无论初始通量。最后，在幸存的中微子通量的不同的不确定性的误差传播分析表明，恢复的密度提出了一个百分比的不确定性小于2倍的不确定性通量。
2004-02-12 hep-ph
Neutrino Tomography of the Earth: the Earth Total Mass, Moment of Inertia and Hydrostatic Equilibrium Constraints
本文研究地球总质量、转动惯量及流体静力学平衡约束对中微子层析成像中地球密度变化分析的影响，并在三层和四层地球结构近似下推导了相应约束，发现两种情形结果差异显著。
2024-12-31 hep-ph
Tomography of the Earth's Core Using Supernova Neutrinos
我们研究了利用未来银河系超新星爆炸产生的中微子对地核进行中微子振荡层析成像的可能性。我们建议使用现有的或计划中的探测器，从而获得额外的回报。假设所有讨论的不确定性都能像预期的那样减少，我们发现地球内核和外核的平均物质密度可以用与地球物理学竞争的精度测量。然而，由于地震波对物质密度跳跃比平均物质密度更敏感，中微子物理学将提供部分补充信息。
2003-02-05 astro-ph hep-ph physics.geo-ph
Oscillation tomography of the Earth with solar neutrinos and future experiments
我们详细研究了地球物质对来自太阳的硼中微子的影响，使用最近开发的三维地球模型。该模型有一些新的特点的密度分布，特别是，从球对称性的实质性偏差。在这方面，我们进一步阐述了振荡的相关方面（$ε^2$校正，绝热破坏，纠缠，{ \it等}）和衰减效应。用物质势和广义能量分辨函数描述了$νe-$和$νN-$事件的夜超以及昼夜不对称性$A_{ND}$。横截面和通量的能量依赖性提高了分辨率，从而提高了对轮廓的远程结构的敏感性。计算了南极未来探测器DUNE、THEIA、Hyper-Kamiokande和MICA的最低点角（$η$）对$A_{ND}$的依赖性。讨论了利用硼中微子进行地球振荡层析成像的前景。下一代探测器将建立具有高置信度的综合昼夜不对称性。它们可以给出效应的$η-$依赖性的一些指示，但最多在$(1 - 2)σ$水平上区分不同模型。对于高水平的歧视，MICA规模的实验是必要的。MICA可以探测冰土边界，并对南极洲进行独特的层析成像。
2020-06-09 hep-ph
On the propagation of neutrinos through the Earth
地球通常被用作深地下和深海中微子望远镜操作的天然过滤器。通过选择指向上方的事件，可以有效地抑制探测器上方地球大气中宇宙射线相互作用产生的μ子背景。幸存的中微子在被探测到之前穿越了地球的很大一部分。通常认为，探测到的中微子以直线穿过地球，而不会损失能量。首次研究了中微子在地球中的传播，包括带电电流和中性电流相互作用的影响。结果表明，这将导致中微子的可探测通量的增加。
2020-05-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Earth matter effect on atmospheric neutrino oscillation in (3+3) model
在最近由Conrad等人对短基线中微子振荡数据进行的联合分析中，我们发现由三个活跃中微子和三个惰性中微子定义的（3+3）中微子模型导致了$67\%$的总体优良性和$90\%$在所有数据集之间的相容性--与$0.043\% $和$13\% $分别对（3+1）和（3+2）模型的相容性相比较。除了（3+3）模型仍然发现与MiniBooNE外观数据集不一致的事实之外，其高质量的整体兼容性和拟合优度使我们能够研究该模型中穿过地球数千公里距离的大气中微子。我们表明，在这个混合方案中，地球内部的物质共振效应增强了小真空振荡到近最大跃迁，在高能量下，这些最大跃迁发生在TeV范围内，而在低能量下，这些可以发生在几个GeV的区域。计算了IceCube中微子天文台DeepCore子阵中10 - 100 GeV能量范围内$ν_μ^{CC}$（charged current）事件的天顶角分布，并对探测活动中微子质量等级和六中微子方案的可能性进行了评述。
2017-03-18 astro-ph.HE hep-ph
Probing the coupling of heavy dark matter to nucleons by detecting neutrino signature from the Earth's core
我们认为，从地球的核心中微子签名的检测可以有效地探测耦合的重暗物质（$m_χ>10^{4}$ GeV）的核子。我们首先注意到，在这样的质量范围内直接搜索暗物质（DM）提供的约束比搜索$m_χ\sim 100$ GeV所提供的约束要宽松得多。此外，由于衰减效应，太阳内部DM湮灭产生的中微子能量在太阳表面不会超过几个TeV。因此，失去了对重DM耦合的灵敏度。最后，星系晕中微子特征的探测只能探测DM湮灭截面。我们目前的中微子事件率在冰立方和KM 3 NeT所产生的中微子通量的湮灭地球捕获DM重于$10^{4}$ GeV。在此质量范围内，给出了IceCube和KM 3 NeT对自旋无关的DM-质子散射截面$σ_{χp}$的灵敏度.
2014-09-10 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Tomography of Gamma Ray Bursts and Massive Stellar Collapses
能量在TeV以上的中微子可以作为恒星祖先和恒星核心坍缩产生的伽马射线暴的喷流动力学的探针。他们还可以探测不会导致伽马射线的坍缩，伽马射线可能更多。我们计算详细的中微子光谱从冲击加速质子在射流下面的外部恒星信封，在他们出现之前。我们目前的中微子通量估计，从这样的预爆喷流两个不同的大质量恒星祖先模型。这些应该是由IceCube区分，我们讨论的影响。
2003-10-14 astro-ph hep-ph
Neutrino oscillograms of the Earth and CP violation in neutrino oscillations
本文用平面中微子能量振荡概率等值线图--最低角--分析了地球内部的三味中微子振荡。特别注意地球中中微子振荡的CP破坏。
2009-01-22 hep-ph
Neutrino propagation through Earth: modeling uncertainties using nuPyProp
本研究利用nuPyProp模拟包，量化了地球密度模型、τ去极化效应及电磁能量损失模型对中微子穿地产生带电轻子的出射概率和能谱的不确定性，发现电磁能量损失建模带来的差异最大可达20%-50%。
2023-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Absorption Tomography of the Earth's Interior using Isotropic Ultra-high Energy Flux
我们研究的可行性，使用一个各向同性的宇宙中微子通量在10至10000 TeV的能量范围内，研究地球的内部结构。在$\sim {\rm km}^3$尺度的中微子望远镜中，事件的角分布可以被反演，以产生与其他方法无关的地球质量分布信息。中微子原色的能谱也是根据角分布的一致性确定的。这是可能的，使一个模型独立的确定地球内部的密度分布，从入射宇宙中微子的绝对归一化分开。
1999-01-31 astro-ph hep-ex hep-ph
Diffractive-Like (or Parametric-Resonance-Like?) Enhancement of the Earth (Day-Night) Effect for Solar Neutrinos Crossing the Earth Core
结果表明，在小混合角MSW电子中微子到μ子（τ）中微子跃迁解的情况下，太阳中微子穿过地核时地球（昼夜）效应的强烈增强是由于地球中太阳中微子跃迁中的新共振效应，而不仅仅是地核中的MSW效应.这种效应在许多方面类似于电子顺磁共振。讨论了这种新的共振效应存在的条件。它们包括对地幔和地核中中微子振荡长度的特定约束，因此共振是"中微子振荡长度共振"。这种效应对中微子能量有很强的依赖性。本文导出了地球中太阳中微子跃迁的概率解析表达式，它提供了包括新共振效应在内的高精度的跃迁描述。最后简要讨论了这些结果对太阳中微子实验中昼夜不对称性研究的意义。新的共振效应也适用于穿过地核的大气中微子的μ子中微子到电子中微子（电子中微子到μ子中微子）的跃迁。
2005-04-18 hep-ph
Detecting supernovae neutrino with Earth matter effect
研究了超新星中微子振荡中的地球物质效应。我们发现，探测地球物质效应给出了超新星中微子谱的独立测量，即超新星中微子谱的味道差异。研究了末级电子或正电子的能量分辨率和角分辨率对探测地球物质效应信号的影响。我们发现，在分析中改变能量箱的宽度可以改变地球物质效应的信号强度和统计起伏。合理选择能量仓既能抑制统计起伏，又能使信号强度相对于统计起伏有较好的反映。因此，优选具有良好能量分辨率和良好角分辨率的中微子探测器，使得在分析超新星中微子事件时有更大的自由度来改变能量仓和优化地球物质效应的信号。
2017-01-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino tomography - Learning about the Earth's interior using the propagation of neutrinos
由于中微子的传播受到地球物质存在的影响，它为探测地球内部开辟了新的可能性。不同的方法包括基于高能（TeV以上）中微子与地球物质相互作用的技术，以及利用MSW效应对低能（MeV至GeV）中微子的中微子振荡的方法。原则上，来自许多不同来源的中微子（太阳，大气，超新星，光束等）可以使用在这次演讲中，我们总结和比较了不同的方法，重点是最近的发展。此外，我们还指出了与中微子振荡有关的其他地球物理方面。
2006-07-03 hep-ph physics.acc-ph physics.geo-ph
The propagation of ultra-high energy tau leptons and neutrinos while skimming the Earth
掠地τ中微子的探测已经成为UHE宇宙中微子观测的一个非常有前途的策略。这个通道的灵敏度关键取决于τ中微子（和τ轻子）通过地壳的传播参数，这决定了可以检测到的新兴τ轻子的通量。这个传播问题通常在一个简化的框架中处理，其中忽略了几个影响，例如τ中微子多次再生的可能性，τ轻子的弱相互作用，以及其能量损失的随机性。本文通过研究具有单能谱和幂律谱的τ轻子和中微子在标准岩石中的传播，讨论了这种近似的有效性。我们还研究了这种简化在非标准情况下对中微子-核子相互作用以及τ能量损失的影响。
2009-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Electron Neutrino Sources from the Core of the Earth
对电子中微子的广泛测量（在位于地球表面或略低于地球表面的实验室中）的物理解释通常需要关于可能的中微子源的地球物理概念。在这里，我们讨论的概念，地球的核心是一个重要的来源，低能电子中微子。
1998-12-08 hep-ph
Second-Order Perturbative Correction for Neutrino Oscillation Tomography of the Earth
Institute of Theoretical Physics, University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学理论物理研究所）
研究地球内部未知情况，利用中微子扫描地球完善地震模型。针对中微子弱相互作用及味振荡问题，通过微扰理论二阶计算振荡概率，结果适用于非对称中微子势，可实施多壳层演化方案。
2026-07-13 hep-ph
Earthquake Forecast via Neutrino Tomography
本文讨论了用（反）中微子层析成像技术预报地震的可能性。从反应堆中释放出的反中微子被用作探测器。当反中微子穿过一个容易发生地震的区域时，物质对反中微子振荡的影响的可观测变化将提供该区域附近的层析成像。在这一初步工作中，我们采用了一个简化模型的几何轮廓和物质密度在一个断层带。本文计算了在断层带地质区，当电子异常积累时和不异常积累时电子反中微子的生存概率，发现反应堆发射的$\bar ν_e$的变化可达3%。的情况下，$ν_e$束从中微子工厂也进行了调查，并指出，由于通常的高能量与这样的中微子，振荡长度太大，所产生的变化实际上是不可观察的。我们的结论是，在现有的反应堆设施和检测技术，它仍然是一个困难的任务，使地震预报使用这样的方案，虽然它似乎是可能的，从理论上的角度来看，忽略一些不确定性。但随着地质学的发展，特别是对断裂带的认识，以及探测技术的提高等，中期地震预报有望实现。
2011-03-29 hep-ph physics.geo-ph
Core, Mantle, Crust: Imaging the Earth's Interior with Ultra-High Energy Neutrino Tomography
我们报告的可行性，使用各向同性流量的宇宙中微子的能量范围为10至10,000 TeV的研究地球内部的地球物理结构。在$\sim {\rm km}^3$尺度的中微子望远镜中，事件的角分布可以被反演，从而得到地球的核子密度分布。该方法独立于以前的地震方法。中微子原色的能谱也可以通过与角分布的一致性来确定。根据中微子通量，可以用几百个接收器运行几年来获得合理的密度测定。
1999-09-02 astro-ph hep-ph
Earth Matter Effect on Democratic Neutrinos
在民主中微子理论的框架下研究了中微子在地球中的传播。在这个理论中，中微子混合角θ-1-3被近似确定，这使得人们可以在地球物质中制作出由1-3混合驱动的定义良好的中微子图。显着的差异，在这从模型的情况下，θ-1-3进行了讨论。
2016-05-31 hep-ph
Neutrino Mass Constraints from kSZ Tomography
本文预测第四阶段CMB和大尺度结构巡天对中微子质量的约束能力，重点研究kSZ层析成像作为独立探针，发现kSZ光学深度先验可将中微子质量约束误差从32 meV改善至27 meV。
2025-02-07 astro-ph.CO hep-ph
Atmospheric Neutrino Oscillations for Earth Tomography
现代提出的大气中微子振荡实验，如在南极冰或ORCA在地中海海水中的PINGU，旨在精确测量的振荡参数，包括中微子质量的排序。然而，他们可以做的远不止于此：由于中微子振荡受到物质相干前向散射的影响，中微子可以为地球内部提供一个新的视角。我们表明，拟议的大气振荡实验可以测量地球下地幔密度的精度在百分之几的水平，包括振荡参数的不确定性和不同密度层之间的相关性。虽然原则上可以通过角分辨率来获取地核，但需要新的技术来提取无简并的信息。
2016-04-05 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
Day-Night Effect for Solar Neutrinos: Coherent versus Incoherent Regeneration in the Earth
论文已被作者撤回。
1999-03-25 hep-ph
Earth Matter Effects in Detection of Supernova Neutrinos
本文计算了大亚湾反应堆中微子实验中包括地球和超新星在内的物质效应对探测II型超新星中微子的影响。结果表明，地球物质效应的大小除了与超新星内部的翻转概率P_H和中微子的质量等级有关外，还与入射超新星中微子的方向有关，当中微子入射角约为93 \circ时，地球物质效应达到最大值.在反应通道\bar v_e + p --> e^+ + n中，地球物质的影响可高达约12%。对于其他探测过程，地球物质的影响是百分之几。
2006-05-11 hep-ph
Attenuation effect and neutrino oscillation tomography
衰减效应是物质密度分布的远程结构对振荡信号的贡献减弱的效应。这种效应是在能量分辨率区间内对中微子能量积分的结果。位于大于衰减长度$λ_{att}$的距离处的密度分布的结构未被“看到”。我们表明，衰减的起源是（i）平均的振荡在某些层的物质，（ii）小的物质效应：$ε\equiv 2EV/Δm^2 \ll 1$，其中$V$是物质的潜力，和（iii）特定的初始和最终状态的中微子。我们详细说明的衰减，使我们能够明确计算的影响，在$ε^2$为了各种密度分布和振荡通道的图形描述。部分平均的情况下的衰减进行了说明。这一效应对于解释振荡数据和低能量（太阳、超新星、大气、{ \it等}）地球振荡层析成像是至关重要的。中微子
2017-06-09 hep-ex hep-ph
Supernova Neutrinos Detection On Earth
本文首先讨论了地球上超新星中微子的探测问题。在此基础上，我们提出了一种通过探测不同味超新星中微子事件数的比值来获取小于$1.5^\circ$的$θ_{13}$信息的可能方法。大亚湾反应堆的中微子实验尚未能达到这样的灵敏度。
2009-05-12 hep-ph
A total neutrino conversion in the Earth without a resonance
讨论了地球型介质地幔-核-幔中的中微子振荡增强现象。值得注意的是，总转换是可能的共振物质密度和非共振的。本文提出了一个有用的参数化方法，用于在一个图中表示中微子和反中微子的跃迁几率。
1999-09-20 hep-ph
The Earth Regeneration Effect of Solar Neutrinos: a Numerical Treatment with Three Active Neutrino Flavors
本文介绍了一种完整的算法，用于全尺度研究太阳中微子在地球上的再生效应。我们说明，地球对低能太阳中微子（$E_ν< 20$ MeV）的影响，导致大的混合角值$θ_{12}$的生存概率的大的变化，对于一个给定的值$θ_{13}$。但对于小的$θ_{13}$值，它是最大的，而对于大的值，在给定的$θ_{12}$值时，它减小。最低点角度依赖性对$E'\equiv E/Δ_{12}$的值敏感。就低能太阳中微子而言，我们注意到地球效应对于核穿透更为显著。我们证实，无论$θ_{13}$，地球效应离开SMA区域几乎完好无损，它是显着的高能量$^8$ B和$hep$中微子在LMA区域。我们还表明，对于大的$θ_{13}$值，地球效应是显着的高能中微子（$E'\gtrsim 10^9$），它可以在任何最低点的角度大。
2000-06-13 hep-ph
The Earth Mantle-Core Effect in Matter-Induced Asymmetries for Atmospheric Neutrino Oscillations
在适当的条件下，可以观测到大气中微子三中微子振荡中的地球介质效应。本文从中微子只穿过密度基本恒定的地幔的情况，到大气中微子也穿过地核的情况，概括了大气中微子振荡中介质效应的研究及其观测的可能性。在后一种情况下，新的共振效应变得明显。我们计算的CPT奇不对称的μ介子中微子的生存概率和可观察到的μ介子电荷的不对称性，考虑到不同的大气中微子通量，并显示这些不对称性的依赖关系上的符号的$Δm^{2}_{3 1}$和混合角的大小$θ_{13}$。需要一个磁化的探测器与一个足够好的中微子动量分辨率的μ子电荷的不对称性所产生的地幔-地核效应的观测。
2001-10-04 hep-ph
Neutrino oscillations with three flavors in matter: Applications to neutrinos traversing the Earth
在平面波近似下，给出了物质中三种味中微子振荡的解析表达式。我们计算特别是在质量和风味的基础上的时间演化算子。我们还发现跃迁几率表示为真空质量平方差，真空混合角，和物质密度参数的函数。应用这一点的中微子振荡的大气和长基线中微子在地幔-核-幔阶跃函数模型的地球的物质密度分布进行了讨论。
2000-06-30 hep-ph
The Effect of the Earth Matter on Three Neutrino Oscillations and Sensitivity to CP Phase Parameter
在三种中微子振荡的背景下，利用微扰方法得到了地球物质中中微子演化算符的解析表达式。我们发现，我们的解析表达式是高度准确的，通过比较其结果与中微子演化方程的数值解的能量尺度相关的太阳能，反应堆，大气和加速器中微子。利用我们的分析方法，我们研究了地球密度分段常数假设的准确性。我们还研究了地球物质效应如何改变CP相位参数$δ_{CP}$的灵敏度。通过中微子和反中微子的最低角平均转换几率，我们发现在0.2 ~ 1GeV能量范围内，对$δ_{CP}$的灵敏度最大;通过能量平均转换几率，我们发现在地球物质中振荡的中微子在最低角$72.5^{\text{o}}$附近灵敏度最大。
2018-10-30 hep-ph
The effects of matter density uncertainties on neutrino oscillations in the Earth
我们比较了三种不同的方法来评估地球的物质密度分布，这是相关的长基线实验，如中微子工厂的不确定性。
2002-09-13 hep-ph
Neutrino-induced Muon Fluxes from Neutralino Annihilations in the Sun and in the Earth
利用中性伴子湮灭产物注入太阳和地球的情况，计算了中微子在地球表面引起的μ子通量。通过太阳中微子传播的改进治疗进行和结果是在一个易于使用的参数化。对于显式超对称模型，证明了一个可观测的中性伴子湮灭信号。
1995-04-03 hep-ph
Neutrino oscillation tomography of the Earth with KM3NeT-ORCA
KM 3 NeT-ORCA是一个水切伦科夫中微子探测器，设计用于研究大气中微子振荡，主要目标是测量中微子质量有序。穿过地球的大气中微子受到物质效应的影响，改变了它们的味道振荡模式。因此，对ORCA中中微子事件的角度和能量分布的研究可以提供关于地球内部的层析成像信息，这是对标准地球物理学方法的补充。基于探测器响应的完整蒙特卡罗模拟的初步估计表明，经过十年的运行，电子密度可以在地幔中以3-5%的精度测量，在外核中以7-10%的精度测量-取决于质量排序。
2017-02-13 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
Neutrinos on Earth and in the Heavens
最近的数据使我们得到了一种简单而有趣的中微子质量矩阵形式。特别是，我们发现太阳中微子振荡是接近最大的（并排除了小角度MSW解释的太阳中微子观测），如果遗迹中微子至少占宇宙的临界质量密度的百分之一。
1998-08-21 hep-ph
Matter Enhanced Neutrino Oscillations with a Realistic Earth Density Profile
我们研究了物质增强的中微子振荡与地幔-核-幔阶跃函数和现实的地球物质密度分布在两个和三个中微子的情况下。我们发现，现实的地球物质密度分布可以很好地近似与地幔-核-幔阶跃函数，并可能有一个振荡通道$ν_μ\to ν_τ$由于共振增强的混合角的影响。
2000-06-30 hep-ph
Earth matter density uncertainty in atmospheric neutrino oscillations
研究了μ子中微子$ν_μ$振荡到τ中微子$ν_τ$和无菌中微子$ν_{s}$的混合物中来解释大气$ν_μ$的消失。在这种情况下，地球物质的影响是确定$ν_{s}$分数的关键。考虑到地球物质密度具有不确定性，并且这种不确定性在某些中微子振荡情况下（如极长基线中微子振荡中的CP破坏和太阳中微子的昼夜不对称性）具有显著的影响，我们在上述大气$ν_μ$振荡情景中研究了这种不确定性所引起的影响.我们发现，这种不确定性似乎没有显着的影响，以前的拟合结果不需要修改幸运。
2005-11-03 hep-ph
Secondary Neutrinos from Tau Neutrino Interactions in Earth
为了评估次级中微子对km ^3探测器中向上μ子速率的影响，我们计算了两个输入τ中微子通量（F^0_nu ~ 1/E_nu和1/E_nu ^2）的nutau->tau->numubar->mubar过程中“次级”中微子的能量依赖性。假设两个输入τ中微子通量是通过河外源的中微子振荡产生的。结果表明，在较陡的磁通下，二次磁通被抑制得很厉害，即使在~ 1/E_nu的磁通下，二次磁通也很难在实验上观测到。
2002-07-29 hep-ph
Neutrino Geophysics at Baksan (Part II): Possible Studies of Antineutrino- and Radiogenic Heat Sources in Earth Interior
在地球内部诞生的反中微子（"geoneutrinos“）携带着对理解我们星球的起源和演化至关重要的信息。我们表明，Baksan中微子天文台是使用大型液体闪烁谱仪探测和分析地中微子的最佳场所之一。此外，我们还介绍了地球作为反中微子源的概念（1960 - 2004 yy）的一个小故事
2004-09-08 hep-ph
Grand Unified Neutrino Spectrum at Earth: Sources and Spectral Components
我们简要地回顾了地球上主要的中微子通量从不同的来源，并提出了大统一中微子谱从meV到PeV的能量。对于每个能带和源，我们讨论了理论预期和实验数据。这篇简短的评论对于那些对中微子天文学、基本粒子物理学、暗物质探测、高能天体物理学、天体物理学和其他相关主题感兴趣的人来说应该是有用的。
2020-12-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Investigating the impact of spin effects at the high-energy neutrino-nucleon interactions while it crosses the Earth's core
在这项工作中，我们调查的影响，假设地球的外核极化的中微子的传播，通过整个地球。我们考虑了自旋相关的结构函数来描述极化中微子-核子截面，以及中微子穿过整个地球时的吸收。我们发现，增加自旋信息，同时假设地球外核的极化影响中微子吸收的概率在10 - 100 TeV的能量范围内，向上中微子方向。然而，影响的幅度很小，应该与冰立方中微子数据相关的误差幅度相当。
2023-03-03 hep-ph nucl-th
The density distribution in the Earth along the CERN-Pyhasalmi baseline and its effect on neutrino oscillations
我们研究了从CERN到芬兰Pyhasalmi矿的长基线中微子振荡实验的束线特性。通过应用地球物理数据，我们获得了这种特殊的中微子振荡光束线的真实密度分布。考虑了物质密度对中微子振荡的影响。我们还比较了现实的密度分布与从PREM模型获得的。
2003-05-05 hep-ph
Propagation of ultrahigh-energy neutrinos through the Earth
本文研究了超高能中微子在$W$共振极点（$E_ν \gsim {\rm 10}^{7} {\rm GeV} $）以上物质中的色散关系。我们进行我们的计算使用实时制定的热场论中的无质量限制的$W$玻色子。估计了在地球内部传播过程中有显著混合增强的活动到无菌中微子振荡参数的范围，并因此估计了高能中微子束在地球中的显著衰减。最后，这个范围被认为是鉴于宇宙学和天体物理学的限制。
2000-03-22 hep-ph
Deep Earth imaging through neutrino and seismic tomography
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Indian Institute of Science Education and Research, Pune（印度科学教育研究学院浦那分校）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院）；CSIR Fourth Paradigm Institute（印度科学工业研究理事会第四范式研究所）；Department of Physics, Aligarh Muslim University（阿利加尔穆斯林大学物理系）
本文介绍了IISER浦那分校与IOP联合举办的DENSITY 2026小型研讨会，不同学科研究者参会，探讨利用中微子与地震层析成像等多途径研究地球深部的方法。
2026-08-18 astro-ph.EP hep-ex hep-ph
The road toward a general relativistic metric inside the Earth and its effect on neutrino travel from CERN to GRAN-SASSO Laboratory
在第一次尝试描述广义相对论对地球内部中微子运动的影响时，我们忽略了地球自转、地球椭圆率和地表地形的变化，而把注意力集中在地球物理模型如PREM对地球内部密度的描述上。假设地球不旋转，广义相对论效应对中微子从CERN到GRAN-SASSO的传播产生了$δt=4.1863 \, picosecond$的延迟。
2012-05-04 gr-qc hep-ph
Investigating the effects of the QCD dynamics in the neutrino absorption by the Earth's interior at ultrahigh energies
地球对入射超高能中微子的不透明性与中微子-核子（$σ^{νN}$）截面在一个完全未知的运动学范围内的行为直接相关。在这项工作中，我们研究如何在$σ^{νN}$的不确定性，由于不同的QCD动力学模型修改中微子吸收，而他们穿越地球。特别是，我们比较了两个极端的情况下的高能量行为的截面，这是符合目前的实验数据的预测。第一种方案考虑的是基于小- $x$和大- $Q^2$的线性微分方程的解，而第二种方案考虑了中微子-核子截面中的么正性效应，这是通过在大能量的核子结构函数中施加Froissart束缚行为来实现的。我们的结果表明，吸收几率和中微子事件的角分布对超高能QCD动力学是敏感的。
2015-11-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Earth effects on supernova neutrinos and their implications for neutrino parameters
利用中微子振荡参数LMA和小$θ_{13}$，详细研究了地球物质对超新星中微子的影响。地球效应与中微子在地球内部的路径长度和$Δm^{2}_{12}$值有很大关系。我们比较乐观地探讨了利用地球效应探测$Δm^{2}_{12}$值的可能性。我们假设$θ_{12}$和超新星的方向是已知的，有足够的准确性，并在超新星包层中的高密度发生的共振是完全非绝热的。此外，中微子穿过地球之前的中微子光谱被假定为已知的。然后，我们表明，利用这些依赖性，我们可以得到的$Δm^{2}_{12}$的值的含义，通过比较观察到的能谱的预测。当SK探测到10 kpc超新星的中微子穿过地球（最低点角$<$ 80度）时，可以确定$Δm^{2}_{12}$，精度为$\sim 10%$。在中微子探测时间- $Δm^{2}_{12}$平面的大部分区域，$Δm^{2}_{12}$的测定精度可能等于或优于$\pm 0.5 \times 10^{-5} {\rm eV}^{2}$。
2002-03-23 astro-ph hep-ph
CP violating neutrino oscillation and uncertainties in Earth matter density
我们提出了一个统计公式来估计地球物质密度的不确定性在长基线中微子振荡实验中可能造成的误差。定量研究了在未来的中微子工厂实验中CP不对称性的影响。
2001-10-31 astro-ph hep-ph
Precise Formulation of Neutrino Oscillation in the Earth
本文给出了地球中中微子振荡的微扰理论。微扰理论适用于能量为$E \gsim 0.5$ GeV的中微子。它是用轨迹相关的平均势来表示的。在微扰理论中，非绝热贡献作为一阶效应被包括在内。分析了标准物质效应和非标准物质效应下的中微子振荡。在一个三味分析，我们表明，微扰理论给出了一个精确的描述中微子在地球上的转换。地球物质的影响在这个公式中大大简化了。
2008-02-17 hep-ex hep-ph
Earth tomography with supernova neutrinos at future neutrino detectors
本文研究利用未来中微子探测器（DUNE、Hyper-Kamiokande、JUNO）探测超新星中微子在地球内部传播时的物质效应，以实现地球层析成像，并证明在10 kpc超新星爆发条件下，Hyper-Kamiokande最有希望以优于10%的精度确定地核平均密度。
2024-08-02 astro-ph.EP hep-ph
Neutrino geophysics with KamLAND and future prospects
Kamioka液体闪烁体反中微子探测器（KamLAND）是一种低能量、低本底的中微子探测器，可作为探测地球铀、钍丰度的有用探测器。我们构建了一个地球模型，以评估KamLAND可探测到的地质产生的反中微子（地质中微子）的速率。我们发现，KamLAND可以用来确定的绝对丰度的U和Th在地球上的准确性足以放置重要的约束地球的吸积过程和随后的热历史。目前的观测地球中微子与KamLAND是一致的，我们的模型预测的基础上散装硅酸盐地球（BSE）组成的测量的不确定性。如果在夏威夷建造中微子探测器，那里的大陆地壳的影响可以忽略不计，它可以用来估计下地幔和地核中的U和Th含量。对地球表面地中微子事件率的计算表明，地中微子观测可以为检验现有的地球U、Th含量和分布模型提供关键信息。
2005-10-20 hep-ph
PEANUTS: a software for the automatic computation of solar neutrino flux and its propagation within Earth
本文提出开源 Python 包 PEANUTS，可自动计算太阳中微子能谱及其在地球中的传播，支持自定义模型并经 SNO 数据验证。
2024-03-05 hep-ph
Propagation of tau neutrinos and tau leptons through the Earth and their detection in underwater/ice neutrino telescopes
如果宇宙源产生的μ介子中微子振荡，中微子望远镜就有机会探测到τ中微子。与μ介子中微子相反，由于带电电流相互作用产生的τ轻子的寿命很短，地球对τ中微子是完全透明的。τ轻子在飞行中衰变，产生另一个τ中微子（再生链）。因此，τ中微子穿过地球时不会被吸收，尽管在再生过程和中性流相互作用中都会损失能量。所有类型的中微子都可以在深海/冰探测器中通过中微子相互作用中产生的带电轻子发出的切伦科夫光来探测。μ子和τ轻子具有不同的能量损失特征，这为在众多μ子中识别τ事件提供了机会。在文献中已经提出了一些可以被牢固建立并且没有背景的τ轻子的签名，例如“双爆炸”事件。在本文中，我们提出的蒙特卡罗模拟的结果，τ中微子通过地球的传播占中微子相互作用，τ能量损失和τ衰变。硬的部分和校正的光核截面的软的部分（这有助于一个主要部分的tau能量损失）的参数化。本文讨论了在大型水下/冰中微子望远镜中鉴别τ轻子的不同方法。最后，我们给出了在立方千米尺度探测器中τ中微子双爆事件率的计算。
2004-03-20 hep-ph
