Probing the Supersymmetric Grand Unified Theories at the Future Proton-Proton Colliders and Hyper-Kamiokande Experiment
超对称标准模型中的规范耦合统一强有力地蕴涵着大统一理论。通过大沙漠假设,我们证明了超对称大统一理论可以在未来的质子-质子对撞机和超级神冈实验中得到探测。对于GUT标度为$M_{GUT} \le 1.0\times 10^{16}$ GeV的GUT,我们可以在Hyper-Kamiokande实验中通过重规范玻色子交换探测六维质子衰变。此外,对于具有$M_{GUT} \ge 1.0\times 10^{16}$ GeV的大统一理论,我们首次研究了Gaugino和sfermion质量的上界。我们表明,GUTs与异常和规范介导的超对称破缺是在未来的100 TeV pp对撞机,如${\rm FCC}_{\rm hh}$和SppC的范围内,和超对称GUTs与重力介导的超对称破缺可以在未来的160 TeV pp对撞机探测。
2020-07-29 hep-ph
Detectable dimension-6 proton decay in SUSY SO(10) GUT at Hyper-Kamiokande
在具有$O(1)$ TeV SUSY粒子和$O(1)$的最小SUSY SU(5)大统一理论中,或在大统一理论破坏的希格斯场的自耦合之下,6维质子衰变的宽度被抑制在超神冈的范围之下。在本文中,我们指出,一个超对称SO(10)大统一理论,它只采用${\bf 45}_{\rm H}+{\bf 16}_{\rm H}+{\bf \overline{16}}_{\rm H}$的大统一理论打破希格斯场导致一个增强的维度-6质子衰变宽度在超神冈探测。这种增强是因为${\bf 45}_{\rm H}$的SU(5)破缺VEV是由普朗克抑制项$W\propto ({\bf 45}_{\rm H}^2)^2/M_*+{\bf 45}_{\rm H}^4/M_*$引起的,因此比其他守恒SU(5)的VEV要大得多。结果表明,$({\bf 3},{\bf 2},1/6)$ GUT规范玻色子的质量比$({\bf 3},{\bf 2},-5/6)$ GUT规范玻色子的质量小大约$1/5$,并且可以引起快速的6维质子衰变。通过对GUT规范玻色子的阈值修正和GUT破缺的Higgs场的物理分量的数值分析,我们证实了6维质子衰变可以在超神冈的范围之内。
2019-04-26 hep-ph
Heavy Neutrino searches through Double-Bang Events at Super-Kamiokande, DUNE, and Hyper-Kamiokande
各种新的物理学方案允许中微子向上散射成重中性轻子态。对于一系列的耦合和中微子能量,重中微子可能会在衰变到可见的最终状态之前传播一段距离。当上散射和衰变都发生在探测器体积内时,这些“双爆炸”事件产生具有非常低背景的独特现象。在这项工作中,我们首先考虑通过大气中微子通量在超级神冈的电流灵敏度,并发现目前的数据可能已经提供了新的约束。然后,我们研究预计未来的灵敏度在DUNE和Hyper-Kamiokande,包括大气和光束通量的贡献双爆炸信号。
2022-10-28 hep-ex hep-ph
Impact of unitarity violation on sensitivity of the leptonic CP phase at Hyper-Kamiokande and DUNE
针对Hyper-Kamiokande与DUNE下一代长基线中微子实验,研究幺正性破坏对轻子CP相位测量灵敏度的影响,模拟不同非幺正性场景对比二者的测量表现与参数约束能力。
2025-02-15 hep-ph
Assessment of Super- and Hyper-Kamiokande Sensitivity to the DSNB
Instituto de Física Teórica UAM-CSIC(理论物理研究所(UAM-CSIC));Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Northwestern University(西北大学);Durham University(杜伦大学)
本文评估超级神冈与超神冈探测器对弥散超新星中微子背景的灵敏度,发现超神冈可在十年内实现统计显著的发现,并强调精确处理中微子振荡的重要性。
2026-09-17 hep-ph
The Hyper-Kamiokande Experiment
Hyper-Kamiokande(HK)是一个下一代大型水切伦科夫探测器,将在日本建造,基于非常成功的超级Kamiokande探测器。香港将提供一个广泛的科学计划,如中微子振荡研究,质子衰变搜索和中微子天体物理学前所未有的敏感性。本文介绍了HK的概况和物理潜力。
2017-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Constraining CPT violation with Hyper-Kamiokande and ESSnuSB
CPT不变性是自然界中最基本的对称性之一,它在量子场论的形成中起着重要的作用。虽然到目前为止还没有观察到CPT破坏的明确信号,但有许多理由仔细研究各种低能现象,这些现象可以提供更好的探针来测试CPT对称性。在这种情况下,中微子实验预计将提供更严格的界限CPT不变性违反相比,现有的界限从K介子系统。在这项工作中,我们调查的敏感性,即将到来的长基线实验:超神冈(T2 HK,T2 HKK),ESSnuSB和DUNE约束CPT违反参数$Δ(δ_{CP})$,$Δ(m^2_{31})$和$Δ(\sin^2 θ_{23})$,这表明中微子和反中微子振荡参数之间的差异。此外,我们独立地分析中微子和反中微子数据,并通过考虑这些实验(DUNE+ T2 HKK和DUNE+ESSnuSB)的组合来约束支配它们的振荡参数。此外,假设CPT对称性是违反性质,我们研究了个人的能力,上述实验建立CPT违反。我们发现实验Hyper-K(T2 HK,T2 HKK)和ESSnuSB以及DUNE将能够在其建议的运行时中建立CPT违规。
2021-07-29 hep-ph
Hyper-Kamiokande Physics Opportunities
我们提出了Hyper-Kamiokande(Hyper-K)探测器作为下一代地下水切伦科夫探测器。它将作为升级后的J-PARC束设想的长基线中微子振荡实验的远探测器,并作为一个能够观测质子衰变、大气中微子和天体物理起源的中微子的探测器,其灵敏度远远超过超级神冈(Super-K)探测器。Hyper-K目前的基线设计是基于高度可靠的Super-K探测器,充分利用了成熟的技术。Hyper-K由两个并排放置的圆柱形储罐组成,每个储罐的外部尺寸为48(W)x54(H)x250(L)m3。探测器的总(基准)质量为0.99(0.56)百万公吨,比Super-K大约20(25)倍。这套为美国斯诺马斯进程准备的三份一页的白皮书描述了在Hyper-K设施中使用束流、大气和天体物理中微子进行未来物理发现的机会。
2013-09-01 hep-ex hep-ph
Searches for new physics at the Hyper-Kamiokande experiment
我们研究了即将到来的超神冈(Hyper-K)中微子实验的能力,以检测新的物理现象超出标准的,三个大质量的中微子范式;即存在第四个,无菌中微子或弱于弱,非标准中微子相互作用。利用来自日本质子加速器研究综合体(J-PARC)的束基中微子和大气中微子,Hyper-K能够在这些新物理场景中探索新的参数空间范围。我们发现,Hyper-K具有与即将进行的深层地下中微子实验(DUNE)相当的能力,并且结合基于光束和大气的数据可以清除感兴趣的参数空间中的简并。我们还评论了潜在的改进,在寻找新的物理,如果进行综合分析,使用Hyper-K和DUNE数据。
2017-06-15 hep-ex hep-ph
New physics from atmosphere: light sgoldstino case
本研究针对低标度超对称破缺模型中大气簇射介子衰变产生轻sgoldstino的情形,利用超级神冈大气中微子数据给出参数空间约束,并估算顶级神冈探测器可探测该模型仍允许的参数空间区域。
2025-03-23 hep-ph
Nonstandard interactions in solar neutrino oscillations with Hyper-Kamiokande and JUNO
从KamLAND和太阳中微子数据测量太阳中微子质量平方差有些不一致,可能是由于物质中的非标准中微子相互作用。我们发现,太阳中微子的天顶角分布在超神冈和反应堆反中微子的能谱在JUNO可以最终证实的差异,并检测到新的中微子相互作用。
2017-04-16 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Neutrino vs. Antineutrino Oscillation Parameters at DUNE and Hyper-Kamiokande
以一种非平凡的、独立于模型的方式来检验三质量中微子范式正确描述自然的假设,是当前和下一代中微子振荡实验的主要目标之一。在未来十年,DUNE和Hyper-Kamiokande实验将能够以前所未有的精度研究中微子和反中微子的振荡。我们探索这些实验的能力,以及它们的组合,以确定是否管理这些振荡的参数是相同的中微子和反中微子,如CPT定理所规定的。我们发现,无论是DUNE和超神冈将是敏感的轻子CPT违反未探测的水平。假设中微子和反中微子的参数是不相关的,我们讨论了这些实验的能力,以确定中微子和反中微子的质量层次,大气混合八分星,CP奇阶段,实验中微子物理计划的三个关键里程碑。此外,如果CPT定理在自然界中以与所有当前中微子和反中微子振荡数据一致的方式被违反,我们发现DUNE和Hyper-Kamiokande有可能最终建立CPT不变性违反。
2017-09-18 hep-ex hep-ph
Comment on the possible electron neutrino excess in the Super-Kamiokande atmospheric neutrino experiment
我们研究了在超级神冈大气中微子实验中可能存在的过量电子中微子事件的影响。如果是真的,则过量导致对$ν_μ\leftrightarrow ν_e$、$ν_μ\leftrightarrow ν_τ$和$ν_e \leftrightarrow ν_τ$振荡参数的约束。具体地,过量杂质是$ν_e - ν_μ$和$ν_μ- ν_τ$混合物大,而$ν_e - ν_τ$混合物小。我们表明,电子中微子过剩有利于太阳中微子问题的大混合角MSW解决方案。
1998-09-25 hep-ph
Physics Potentials of the Hyper-Kamiokande Second Detector in Korea
Hyper-Kamiokande(Hyper-K)是非常成功的Super-K实验的延续,它将由一个装有26万吨纯净水的大型探测器组成,并配备40%的光覆盖率。Hyper-K的物理课程范围广泛,涵盖粒子物理学到天体物理学和天文学。Hyper-K 1 $^{st}$探测器将在日本建造,2 $^{nd}$探测器将在韩国建造,因为韩国候选场地的基线较长($\sim$ 1,100 km)和覆盖层较大($\sim$ 1,000 m),将2 $^{nd}$探测器放置在韩国可提高物理灵敏度。在这次演讲中,我们介绍了韩国Hyper-K 2 $^{nd}$探测器的概况和物理潜力。
2018-11-16 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Searching for Dark Matter in the Sun using Hyper-Kamiokande
我们研究了目前正在建设中的超神冈(HyperK)实验的能力,以约束通过在太阳中捕获的暗物质湮灭产生的中微子信号。我们模拟向上停止和向上通过去μ介子事件在HyperK,使用超级神冈(SuperK)的大气中微子结果进行验证,连同完全和部分包含的事件。考虑到暗物质湮灭到各种标准模型末态,我们确定了HyperK对暗物质自旋相关散射截面的灵敏度.我们发现,HyperK将改善目前的SuperK限制的2-3倍,进一步提高灵敏度可能,如果系统误差可以减少相对于SuperK。
2021-11-05 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
Exploring the Supersymmetric Grand Unified Theories with Gauge Mediation at the Future Proton-Proton Colliders and Hyper-Kamiokande Experiment
School of Mathematics and Physics, Hubei Polytechnic University(湖北理工学院数理学院);School of Physics, Henan Normal University(河南师范大学物理学院);Department of Physics, Federal Urdu University of Arts, Science and Technology(联邦乌尔都艺术、科学与技术大学物理系)
本研究基于大沙漠假设,证明未来质子-质子对撞机与超神冈实验可探测规范传递超对称大统一理论,给出质子寿命与超粒子质量界限,为超对称破缺机制提供线索。
2026-10-06 hep-ph
Exploring Partial $μ$-$τ$ Reflection Symmetry at DUNE and Hyper-Kamiokande
我们研究的起源,后果和可检验性的一个假设的“部分$μ$ - $τ$”的反射对称性。这种对称性预言了$ |U_{μi}|=|U_{τi}|~(i=1,2,3) $对应于轻子混合矩阵$U$的单列。根据这种对称性是否适用于$U$的第一列或第二列,可以获得$θ_{23}$和$ δ_{CP} $之间的不同相关性。这种对称性可以用离散味对称来获得。特别地,SU(3)的所有具有三维不可约表示的C类或D类子群都能导致部分$μ$-$τ$反射对称性.我们展示了如何预测这种对称性相比,在$\sin^2θ_{23} - δ_{CP}$平面的允许区域从中微子振荡数据的全球分析。此外,我们研究的可能性,测试这些对称性在建议的DUNE和超神冈(HK)实验(T2 HK,T2 HKK),通过将$θ_{23}$和$ δ_{CP}$预测的对称性之间的相关性。我们发现,当模拟数据的DUNE和HK的对称性预测拟合,$θ_{23}-δ_{CP}$参数空间得到很大程度上限制附近的CP守恒值的$ δ_{CP} $。最后,我们说明了这些实验的能力,以区分两种情况下,导致部分$μ-τ$对称性,即$|U_{\mu1}| = |U_{τ1}|$和$|U_{μ2}| = |U_{τ2}|$。
2019-02-08 hep-ph
Measuring the CP-violating phase by a long base-line neutrino experiment with Hyper-Kamiokande
We study the sensitivity of a long-base-line (LBL) experiment with neutrino beams from the High Intensity Proton Accelerator (HIPA), that delivers 10^{21} POT per year, and a proposed 1Mt water-Cherenkov detector, Hyper-Kamiokande (HK) 295km away from the HIPA, to the CP phase ( delta_{M N S} ) of the three-flavor lepton mixing matrix. We examine a combination of the nu_mu narrow-band beam (NBB) at two different energies, vev{p_pi}=2, 3GeV, and the bar{nu}_mu NBB at vev{p_pi}=2GeV. By allocating one year each for the two nu_mu beams and four years for the bar{nu}_mu beam, we can efficiently me…
2002-12-26 hep-ph
Axion Dark Radiation: Hubble Tension and Hyper-kamiokande Neutrino Experiment
在这项工作中,我们研究了一个超对称轴子模型的暗扇区,包括晚衰变的引力子/轴子暗物质和轴子暗辐射。在早期宇宙中,轴子的标量超伴子(saxion)的衰变会产生大量的熵。附加熵不仅可以稀释引力子/轴子暗物质的残余密度,避免宇宙的过封闭,而且可以放松对暴胀后再加热温度$T_{R}$的约束。同时,由介子衰变产生的轴子暗辐射将增加中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数量,这有助于降低宇宙学哈勃张力。在宇宙晚期,长寿命的引力子/轴子暗物质的衰变产生了具有MeV量级动能的轴子。我们研究了在中微子实验中通过逆Primakoff过程$a+A \to γ+ A$寻找高能轴子的可能性。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Disentangling Sub-GeV Dark Matter from the Diffuse Supernova Neutrino Background using Hyper-Kamiokande
本文研究Hyper-Kamiokande探测DSNB时亚GeV暗物质湮灭中微子造成的背景干扰,提出利用信号方向性差异的开关分析方法来缓解该效应。
2022-12-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing the Supersymmetric Grand Unified Theories with Gravity Mediation at the Future Proton-Proton Colliders and Hyper-Kamiokande Experiment
本文详细研究了引力介导超对称破缺的大统一理论,指出Hyper-Kamiokande实验可探测质子衰变以检验GUT标度,而未来100 TeV质子对撞机可通过胶子搜索探测高质量标度模型,为这些实验确立了探测超对称大统一理论的具体科学目标。
2022-08-10 hep-ex hep-ph
Searching for Sub-GeV Dark Matter in the Galactic Centre using Hyper-Kamiokande
通过湮灭产物间接探测暗物质是寻找大质量弱相互作用粒子(WIMPs)形式的暗物质的关键技术。强约束存在于湮灭的WIMP高度可见的标准模型的最终状态,如光子或带电粒子。在s波湮灭的情况下,这通常会消除质量低于$\cal{O}$(10)GeV的暗物质的热遗迹截面。然而,这样的限制通常忽略了暗物质可能湮灭到假设的不可见或难以检测的最终状态(如中微子)的可能性。由于中微子相互作用的截面很弱,这是一个很难探测的范例。考虑到星系晕中的暗物质湮灭,我们研究了使用Hyper-Kamiokande(HyperK)中微子实验间接探测质量低于1 GeV的暗物质的前景。我们对HyperK探测器进行了专门的模拟,并将其与类似的Super-Kamiokande实验和HyperK物理投影的结果进行了比较。我们提供的湮灭截面,可以探测到的HyperK湮灭μ子或中微子的最终状态的预测,并讨论与暗物质晕配置文件的不确定性。对于中微子的最终状态,我们发现,HyperK是敏感的热湮灭截面与质量约20 MeV的暗物质,假设NFW晕配置文件。我们还讨论了中子标记的影响,并在低质量的范围内提高的前景。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search for Non-Standard Interactions by atmospheric neutrino
本文研究了中性流非标准相互作用对大气中微子实验的影响。与anasthenia有很强的约束,从其他实验的参数被忽略,我们展示了这些实验如何把约束的非标准相互作用的其余参数。
2014-05-19 hep-ph
Aspects of Neutrino Masses and Lepton-Number Violation in the light of the Super-Kamiokande data
我们讨论的中微子质量和轻子数违反方面,根据超级神冈的观测。作为第一步,我们使用从各种实验的数据,为了获得中微子质量纹理的唯象理解。然后,我们调查所需的中微子质量和混合模式是如何与基本理论的味道结构。在标准模型的超对称扩展中,重整化群效应可能具有重要的意义:对于小的tanb,底部tau统一表明存在显著的μ子-tau味道混合。中微子混合的演化可以用简单的半解析表达式来描述,这证实了,对于大的tanb,在GUT尺度下非常小的混合可以被放大到低能量下的最大混合,反之亦然。通过具体的模型,我们首先讨论的预测中微子质量在不同的大统一理论模型(包括超弦嵌入的解决方案)。施加成功的leptogenesis的要求可能会给额外的限制中微子质量纹理的一般结构。最后,我们讨论了在超高能中微子相互作用中寻找轻子数破缺的直接方法。
1999-03-01 hep-ph
A three generation oscillation analysis of the Super-Kamiokande atmospheric neutrino data beyond one mass scale dominance approximation
本文对最近848天的超神冈(SK)大气中微子观测数据进行了三代振荡分析。根据LSND和其他加速器和反应堆中微子振荡实验的结果,我们将$Δ_{12} = Δ_{13}$($Δ_{LSND}$)固定在0.5 - 2 eV $^2$的范围内,并将$Δ_{23}$($Δ_{ATM}$)和三个混合角作为自由参数。在这种情况下,加速器和反应堆中微子的振荡几率只涉及混合角$θ_{12}$和$θ_{13}$中的两个和一个质量标度。但大气中微子振荡一般受质量标度和三个混合角的共同控制。更高的质量标度引起大气中微子的$Δm^2$独立平均振荡,并且不作为独立参数进入$χ^2$分析。另一方面,$Δ_{23}$和三个混合角在$χ^2$分析中表现为独立参数,并且这些的最佳拟合值由a)SK数据、b)SK和CHOOZ数据的分析确定。从上述分析的混合角$θ_{12}$和$θ_{13}$的允许值进行了比较,从LSND和其他加速器和反应堆实验的约束。对未来长基线实验的影响进行了讨论。
2001-03-30 hep-ph
Moving a Detector to Probe New Neutrino Interactions: IWCD at Hyper-Kamiokande
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级研究大学);The University of Tokyo(东京大学)
本研究提出利用超级神冈探测器的可移动中间水切伦科夫探测器,通过多off-axis位置测量,以中微子非标准相互作用为基准,实现对不同类型中微子非标准相互作用的高灵敏度探测,为区分能量依赖不同的相互作用提供新途径。
2026-08-06 hep-ex hep-ph
Possible Implications of the Atmospheric, the Bugey, and the Los Alamos Neutrino Experiments
在假设存在暗物质质量中微子的前提下,结合陆地中微子实验和Kamiokande大气中微子异常观测,对最近的Los Alamos实验进行了分析。在中微子的三味混合计划,它表明,从这些实验的约束是如此之强,中微子的质量层次结构和味道混合的模式几乎唯一地取决于大气中微子异常的解释。
1995-06-07 hep-ph
Theoretical Implications of the Combined Solar Neutrino Observations
通过比较Homestake、Kamiokande、SAGE和GALLEX太阳中微子数据与标准太阳模型(SSM)和由唯象中心温度($T_c$)参数化的非标准太阳模型,得到了对太阳核心温度和中微子振荡参数的约束。如果太阳比SSM预测的温度低2%或高3%,我们所确定的MSW参数与不同的大统一理论是一致的。
1992-12-10 hep-ph
Boosted Self-interacting Dark Matter in a Multi-component Dark Matter Model
在多组分暗物质模型中,如果质量分裂足够大,则暗物质中较轻的组分可以通过较重状态的湮灭而增强。这种相对论性的暗物质可以通过大型中微子探测器如超级神冈和冰立方探测到。此外,如果该过程是非弹性散射并且所产生的粒子的衰变长度足够短,则来自衰变的另一个签名也可以被检测到。本文构造了一个简单的具有U(1)_D规范对称性的两分量暗物质模型,其中较轻的暗物质分量具有改善具有大自相互作用截面的小尺度结构问题的潜力.我们估计的多切伦科夫环事件的数量,由于这两个提升的暗物质和随后的衰变的粒子产生的非弹性散射在超神冈未来的实验。一些相关的限制,如暗物质直接探测和宇宙学观测,也被考虑在内。数值分析表明,在一定的参数空间中,只要能产生较大的自相互作用截面,就能在每年的时间内产生少量的多切伦科夫环事件。
2018-10-15 hep-ph
Comment on "Big Bang Nucleosynthesis and Active-Sterile Neutrino Mixing: Evidence for Maximal $ν_μ\leftrightarrow ν_τ$ Mixing in Super Kamiokande?"
论文“大爆炸核合成和主动无菌中微子混合:超级神冈中最大$ν_μ\leftrightarrow ν_τ$混合的证据?”X。Shi和G. M.富勒(astro-ph/9810075)讨论了大气中微子异常的$ν_μ\to ν_s$解的宇宙学意义。它错误地得出结论,认为为了使$ν_μ\to ν_s$振荡与大爆炸核合成的有效味数上限3.3一致,需要$ν_τ$质量的下限为15 eV。由于如此大的$ν_τ$质量不利于大尺度结构形成的考虑,强有力的,但不正确的结论,宇宙学有利于$ν_μ\to ν_τ$解决大气中微子问题。我们解释了错误的性质。我们的结论是,宇宙学是,目前,符合$ν_μ\to ν_s$和$ν_μ\to ν_τ$的可能性。
1998-11-04 astro-ph hep-ph
Neutrino Oscillations from Supersymmetry without R-parity - Its Implications on the Flavor Structure of the Theory
我们在这里讨论的一些味结构方面的完整的超对称性理论解决的角度来拟合中微子振荡数据的基础上最近的Super-Kamiokande结果。首先回顾了无R宇称超对称性的单VEV参数化,说明了一些不被普遍重视的重要特征。对于风味结构的讨论,提出了一个简单的、独立于风味模型的分析,从中可以学到一些有趣的东西。
1999-08-04 hep-ph
Constraints on MeV dark matter using neutrino detectors and their implication for the 21-cm results
EDGES合作的最新结果表明,在再电离时代,原始气体比预期的要冷得多。气体的冷却可以用暗物质(DM)和原始气体中粒子之间的相互作用来解释。来自宇宙学和粒子实验的限制表明,这种DM应该是轻的($\sim$ 10-80 MeV),携带少量电荷($ε\sim 10^{-6}$ - $10^{-4}$),并且只占DM总量的一小部分。已经对DM参数空间进行了若干约束。我们探索的情况下,毫荷电DM占$\sim$ 2\%的总暗物质,但不受约束的区域,通过该DM只湮灭到μ和τ中微子的情况。我们使用Super-Kamiokande数据设定了湮灭截面的上限,并预测了通过Hyper-Kamiokande,JUNO和DUNE可以获得的极限。我们发现,来自超级神冈的数据还不能约束这个模型,但未来的实验可能会。我们进一步探讨DM湮灭到一般的中微子,给出了更新的当前限制,并预测的限制,可以放置在未来的实验。
2018-09-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Evidence for Solar Neutrino Flux Variability and its Implications
虽然Kamland显然排除了共振自旋味道进动(RSFP)作为太阳中微子赤字的解释,但Cl和Ga实验中的太阳中微子通量似乎随太阳旋转而变化。除此之外,对超级神冈数据的功率谱分析还显示,通量的显著变化与同一时期太阳磁场中观察到的主导旋转速率相匹配。三个频率峰值,都与这个旋转速率,可以定量地解释。Super-Kamiokande论文报告通量无时间变化,但显示了相同的峰,由于分析不当,解释为统计学不显著。这种调制是小的(7%),在超级神冈能量区域(和以下的灵敏度的超级神冈分析),是一致的RSFP作为一个次主导的中微子过程中的对流区。这些数据显示了对应于磁场太阳周期变化的效应,这是对流区的典型特征。这个次优势过程需要新的物理学:一个大的中微子跃迁磁矩和一个轻的无菌中微子,因为在对流区发生的这种振幅的效应是不可能用三个已知的中微子实现的。然而,它解决了目前的问题,提供适合所有的实验估计的平均中微子通量,并与太阳中微子通量的变化的广泛证据是兼容的。
2005-06-23 astro-ph hep-ph
Semi-Empirical Bound on the Chlorinr-37 Solar Neutrino Experiment
Kamiokande测量来自太阳的高能硼-8中微子被用来设定\Chlorine \实验中相同中微子对信号贡献的下限。对BERNIX-7中微子的影响进行了讨论。
1994-04-20 hep-ph
Axion emission and detection from a Galactic supernova
银河系超新星(SN)轴子信号将在未来的中微子Mton级水切伦科夫探测器中被探测到,例如日本提议的Hyper-Kamiokande。轴子的主要探测通道是水中氧核的吸收。随后的氧气去激发导致潜在的可检测的伽马信号。在这篇文章中,我们提出了一个计算的SN轴子信号,并讨论其可探测性超神冈。
2018-08-13 astro-ph.SR hep-ph
Solar Neutrino Data and Its Implications
完整的和并发的Homestake和Kamiokande太阳中微子数据集(包括背景),当与详细的模型预测相比,没有提供明确的指示太阳中微子问题的解决方案。所有中微子为基础的解决方案,包括随时间变化的模型,提供合理的适合这两个3年同期数据和完整的20年数据集。一个简单的常数B中微子通量减少被排除在大于4 $σ$水平的两个数据集。虽然这种流量减少提供了一个边际拟合同期数据的未加权平均数,它没有提供一个很好的拟合整个20年的样本的平均数。镓实验可能无法区分目前允许的中微子为基础的可能性。
1992-03-17 hep-ph
Towards Measuring the CP-Violating Phase with Atmospheric Neutrinos
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);The University of Melbourne(墨尔本大学);University of Iowa(爱荷华大学)
本文提出了一种利用大气中微子测量中微子混合中CP破坏相位的新方法,通过开发适用于亚GeV能量范围的上-下通量比,减少系统误差,提高测量精度,为Hyper-Kamiokande等实验提供更精确的相位测量能力。
2026-06-19 hep-ph
What can we learn on supernova neutrino spectra with water Cherenkov detectors?
我们调查的精度与超新星中微子光谱可以重建水切伦科夫探测器,特别是大规模的超神冈和超级神冈。为了这个目的,我们考虑准热中微子光谱修改的Mikheev-Smirnov-Wolfenstein效应的情况下正常的顺序。我们进行了三个9自由度的似然分析,包括第一次逆β衰变,然后逆β衰变和弹性散射的电子和最后的第三个分析,也包括中性散射中微子-氧事件的组合。第十个参数被添加到分析中,以解释中性流中微子-氧截面的理论不确定性。在假设Hyper-Kamiokande效率为100%的条件下,我们可以分别以$\sim2\%$和$\sim7\%$ %的精度重建电子反中微子平均能量和箍缩参数,而反中微子积分亮度可以被钉扎在$\sim3\%$ %的水平上.对于μ介子和τ中微子,平均能量和积分亮度可以用$\sim7\%$精确测量。这些结果代表了一个显着的改善方面超级神冈,特别是对箍缩参数定义的电子反中微子光谱。至于电子中微子,发射参数的测定需要增加辅助探测通道。
2017-12-15 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on New Physics from Matter Effects on Neutrino Oscillation
我们讨论了是否可以将约束放在新的物理从一个假设的费米实验室超神冈中微子振荡实验。
2006-10-21 hep-ph
Disentangling axion-like particle couplings to nucleons via a delayed signal in Super-Kamiokande from a future supernova
本文提出利用未来邻近超新星中类轴子粒子与质子散射产生的约30 MeV延迟光子信号,在超级神冈等探测器中探测ALP-质子耦合,并结合约7 MeV氧退激发信号区分ALP与质子和中子的耦合。
2024-12-27 astro-ph.CO hep-ph
A note on the neutrino mass implications of the K2K experiment
K2K实验首次观测到了nu_mu。与预期相比,它们显示出耗尽,并且与超级神冈大气中微子测量所支持的范围内的质量分裂的中微子振荡一致。在这里,我们考察了由于通量、截面和探测器效率的不确定性,从K2K测量中获得的Δ m^2的范围可能会发生变化的程度。
2003-03-27 hep-ex hep-ph
Constraints and Projections for Millicharged Dark Matter in the Sun with Water Cherenkov Neutrino Detectors
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics(奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心)
研究利用水切伦科夫探测器(Super-Kamiokande和Hyper-Kamiokande)搜索太阳中捕获的微电荷暗物质湮灭产生的中微子,在轻质量区域(5-28 GeV)补充IceCube的约束,并将暗物质丰度下限压低至约5×10⁻⁶。
2026-06-08 astro-ph.HE hep-ph
An Analysis of Apparent r-Mode Oscillations in Solar Activity, the Solar Diameter, the Solar Neutrino Flux, and Nuclear Decay Rates, with Implications Concerning the Solar Internal Structure and Rotation, and Neutrino Processes
本文介绍了一个比较分析的太阳活动数据,威尔逊山直径数据,超级神冈太阳中微子数据,和核衰变数据获得的罗蒙诺索夫莫斯科国立大学(LMSU)。我们建议,在所有这些数据集的显着周期性可能是由于r-模式振荡。太阳活动数据和超级神冈中微子数据中的周期性可能归因于已知速跃层中的r模式振荡,其归一化半径在0.66至0.74的范围内,恒星自转速率在13.7至14.6年-1的范围内。我们建议,在威尔逊山和LMSU数据的周期性可能是由于类似的r-模式振荡的恒星旋转速率大约是我们归因于一个假设的内速跃层分离缓慢旋转的核心辐射区。我们还讨论了RSFP(共振自旋味旋进)过程中可能发挥的作用,从而导致中微子磁矩和太阳核心或附近的磁场强度的估计。
2012-11-27 astro-ph.SR hep-ph
$ν$ limits from Super-Kamiokande on dark matter-electron scattering in the Sun
该研究利用 Super-Kamiokande 的大气中微子测量,对太阳内暗物质–电子散射及俘获湮灭设定严格截面限制,并评估 Hyper-K 的未来灵敏度。
2025-03-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillation Tomography of the Earth with the Hyper-Kamiokande Detector
本研究利用超级神冈探测器的大气中微子振荡数据,基于PREM模型评估地球内核及地幔平均密度偏差的探测灵敏度,并分析能量分辨率、天顶角分辨率及$θ_{23}$的影响,展示了在特定条件下以$2σ$置信水平确定内核密度的能力。
2025-01-27 hep-ex hep-ph
Dips in the Diffuse Supernova Neutrino Background
标量(费米子)暗物质的质量在兆电子伏范围内耦合到普通中微子和另一个费米子(标量)的动机是建立辐射产生的中微子质量和暗物质遗迹密度之间的联系。有了这样的耦合,宇宙超新星中微子在向我们飞来的途中,可能会与背景暗物质粒子发生共振相互作用,从而导致它们的红移积分光谱下降。目前和未来的中微子探测器,如Super-Kamiokande,LENA和Hyper-Kamiokande,可能能够探测到这种扭曲。
2014-01-27 astro-ph.CO hep-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
Monopoles at Future Neutrino Detectors
本研究探讨未来中微子探测器DUNE和Hyper-Kamiokande通过Callan-Rubakov过程探测磁单极子的能力,涵盖相对论性与非相对论性情形,并给出比Parker界限更严格的通量限制。
2025-07-09 hep-ph
Physics Potential of a Long Baseline Neutrino Oscillation Experiment Using J-PARC Neutrino Beam and Hyper-Kamiokande
Hyper-Kamiokande将是下一代地下水切伦科夫探测器,总(基准)质量为99万(56万)公吨,大约是Super-Kamiokande的20(25)倍。Hyper-Kamiokande的主要目标之一是使用加速器中微子和反中微子束研究轻子扇区中的$CP$不对称性。本文介绍了利用Hyper-Kamiokande探测器和J-PARC质子同步加速器的中微子束进行长基线中微子实验的物理势。分析使用的框架和系统的不确定性来自正在进行的T2 K实验。总暴露量为7.5 MW $\times$,10 $^7$ sec积分质子束功率(对应于具有30 GeV质子束的靶上的$1.56\times10^{22}$质子)与$2.5$度离轴中微子束的比较,预期对于$δ_{CP}$的所有可能值,轻子$CP$相位$δ_{CP}$可以被确定为优于19度,并且$CP$违反可以建立为具有大于$δ_{CP}$参数空间的$76\%$($58\%$)的$3\,σ$($5\,σ$)的统计显著性。使用$ν_e$出现和$ν_μ$消失数据,对于$\sin^2θ_{23}=0.5(0.45)$,$\sin^2θ_{23}$的预期1 $σ$不确定度为0.015(0.006)。
2015-03-31 hep-ex hep-ph
Annihilation signatures of neutron dark decay models in neutron oscillation and proton decay searches
我们指出,两个模型,调和中子寿命异常通过暗衰变的中子,也预测暗物质-中子($\barχ-n$)湮灭,可以观察到的中子-反中子振荡和质子衰变搜索在超级神冈,超级神冈和沙丘。我们研究了$\barχn\to γπ^0$(或多$π^0$)和$\barχn\to ϕγπ^0$(或$ϕ+$多$π^0$)的签名,其中$ϕ$是两种模型中的一种几乎无质量的玻色子。
2019-08-23 hep-ex hep-ph
A Long Baseline Neutrino Oscillation Experiment Using J-PARC Neutrino Beam and Hyper-Kamiokande
Hyper-Kamiokande将是下一代地下水切伦科夫探测器,总(基准)质量为99万(56万)公吨,大约是Super-Kamiokande的20(25)倍。Hyper-Kamiokande的主要目标之一是使用加速器中微子和反中微子束研究轻子扇区中的$CP$不对称性。本文介绍了利用Hyper-Kamiokande探测器和J-PARC质子同步加速器的中微子束进行长基线中微子实验的物理潜力。该分析已从先前的意向书[K. Abe等人,arXiv:1109.3262 [hep-ex]],基于正在进行的T2 K实验获得的经验。总暴露量为7.5 MW $\times$,10 $^7$ sec积分质子束功率(对应于具有30 GeV质子束的靶上的$1.56\times10^{22}$质子)与由J-PARC质子同步加速器产生的$2.5$度离轴中微子束的比较,预期对于$δ_{CP}$的所有可能值,$CP$相位$δ_{CP}$可以被确定为优于19度,并且$CP$违反可以建立为具有大于$δ_{CP}$参数空间的$76%$($58%$)的$3\,σ$($5\,σ$)的统计显著性。
2015-01-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Nucleon Decays into Light New Particles in Neutrino Detectors
本文研究了核子衰变为轻新粒子 $X$ 的实验特征,指出 JUNO 和 DUNE 在探测破坏重子数衰变方面具有独特优势,并提出了一个核子衰变为亚 GeV 惰性中微子的简单模型,在 Super-Kamiokande 中有望产生大量事件。
2025-08-22 hep-ex hep-ph
Neutrino Portals, Terrestrial Upscattering, and Atmospheric Neutrinos
本文研究大气中微子在地球内部上行散射产生重中性轻子并在大型探测器中衰变的过程,利用超级神冈数据对10-100 MeV质量范围的偶极耦合给出新约束,并探测了约20 MeV处与陶中微子混合的新参数空间。
2024-09-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Leptonic Domains in the Early Universe and Their Implications
我们将时空因果结构的处理扩展到早期宇宙中轻子数产生的基于活动无菌中微子变换的方案。我们发现,这些因果关系的考虑必然导致创建的空间域的轻子数与相反的符号。畴界的轻子数梯度可以为MSW共振产生无菌中微子开辟一条新的通道。增强无菌中微子生产通过这一新的渠道允许大爆炸核合成的约束相当严格的活性无菌中微子混合,包括建议的超级神冈大气$ν_μ$赤字的$ν_μ\to ν_s$解决方案,并提出四个中微子计划,同时适合当前的中微子实验结果。
1999-04-03 astro-ph hep-ph