Mono-Neutrino at DUNE: New Signals From Neutrinophilic Thermal Dark Matter
我们引入中微子探测器上的单中微子信号作为亚GeV尺度暗物质候选者的确凿证据,这些候选者主要与标准模型中微子相互作用。在单中微子过程中,不可见粒子,无论是暗物质本身还是介体粒子,当中微子经历带电电流弱相互作用时都会被辐射出去。相关的信号包括相对于入射中微子束方向的横向动量丢失和错误符号带电轻子的产生。我们展示了未来的DUNE实验的潜在主导作用,使用其提出的液体和气体氩近探测器,在探测这些新的信号和热起源的亲中微子暗物质。
2019-01-04 hep-ex hep-ph
Apparent CPT Violation in Neutrino Oscillation from Dark Non-Standard Interactions
在中微子振荡中,CPT破坏的一个自然实现是由于与轻标量或矢量暗物质(DM)的耦合。暗非标准相互作用(NSI)与中微子有效传播子中的$γ_0$矩阵相关联,从而修正了中微子作为暗物质势的哈密顿量,其修正方式与普通物质效应相同.然而,这种效应与中微子能量成反比,因此表现为中微子质量平方的修正。由于中微子和反中微子模的修正符号不同,中微子振荡受到暗NSI的CPT破坏。中微子和反中微子质量平方差的差异不一定导致基本拉格朗日中CPT对称性破缺的结论,但可以指示光DM及其与中微子的耦合。
2019-04-04 hep-ex hep-ph
Magnetic dipole moment and keV neutrino dark matter
在keV中微子暗物质模型中研究了右手中微子的磁偶极矩。这个模型是标准模型的一个简单扩展,只增加了右手中微子和一对带电粒子。其中一个右手中微子是质量为keV的暗物质的候选者。通过宇宙学观测,得到了暗物质磁偶极矩和模型参数的一些界值。
2012-02-24 astro-ph.HE hep-ph
A New Probe of Strongly-Interacting Dark Sector using Neutrino Telescopes
Washington University(华盛顿大学);University of Graz(格拉茨大学)
本文提出利用未来中微子望远镜(如IceCube-Gen2 Radio)探测禁闭暗区中暗矢量介子共振吸收宇宙中微子产生的特征,从而为强相互作用暗区提供光谱学探测新方法。
2026-09-22 astro-ph.HE hep-ph
Shadow dark matter, sterile neutrinos and neutrino events at IceCube
IceCube合作观测到的高能中微子的过剩可能来源于暗镜区重阴影重子的重子数违反衰变产生阴影中微子。然后,这些无菌中微子振荡成普通中微子,并将其光谱的特定特征转移给它们。特别地,这种情况可以解释2 PeV以上的频谱的末端以及400 TeV和1 PeV之间的能隙的存在。
2015-06-30 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino oscillations in the galactic dark matter halo
PeV中微子的观测是研究新物理过程的一个窗口。在所有可能的中微子观测量中,中微子味成分可以揭示中微子传播过程中潜在的相互作用。研究了暗物质与中微子相互作用对中微子振荡的影响。我们估计的相互作用强度的大小,以产生一个相当大的偏差相对于在真空中的振荡的风味组合物。我们发现,暗物质分布产生的风味成分是其他新物理学现象无法重现的。此外,暗物质效应预测的味道成分取决于中微子的到达方向。这一特征可以在像IceCube和KM3NET这样的中微子望远镜中观察到,它们可以访问不同的天空部分。这种效应为测试暗物质粒子模型提供了一种新的方法。
2017-07-27 astro-ph.HE hep-ph
Time-delayed neutrino emission from supernovae as a probe of dark matter-neutrino interactions
本文提出利用银河系超新星MeV中微子的时间延迟回波信号,探测亚MeV暗物质与中微子之间的隐藏相互作用,从而覆盖直接探测实验未触及的参数空间。
2023-04-05 astro-ph.HE hep-ph
Bounds and detection of MeV-scale dark matter annihilation to neutrinos
本研究结合中微子退耦期间熵注入与退耦后非热能量释放,推导出对MeV尺度暗物质湮灭为中微子截面的强约束,并发现新数据使质量下限不确定,为未来探测器探测提供指引。
2025-08-05 hep-ex hep-ph
Hadronically decaying heavy dark matter and high-energy neutrino limits
我们考虑质量为$10^{7}~\lesssim~M~\lesssim~10^{16}$ GeV的长寿命粒子组成的暗物质通过强子通道衰变为高能中微子源。利用IceCube和Pierre Auger实验的最新高能中微子数据,导出了暗物质衰变的中微子通量上限和对暗物质参数空间的限制。对于暗物质质量的顺序$10^8$ GeV的约束推导出的是略强于那些获得相同的暗物质模型使用高能量的伽马射线的限制。
2017-05-05 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Oscillations in Dark Backgrounds
我们研究了暗扇区(暗物质、暗辐射或暗能量)与活跃中微子耦合的情况。对于光和弱耦合的外来部门,我们发现标量,矢量,或张量暗背景可能会明显影响中微子传播,而其余几乎不可见的所有其他唯象探针。暗介质可能会导致与标准模型预测的微小偏差,甚至提供中微子振荡的另一种解释。虽然中微子的传播在所有实验中都受到影响,但大气数据目前是新物理尺度最有前途的探测。我们量化了未来的灵敏度的ORCA探测器的KM 3 NeT和IceCube实验,并发现所有的外来效应可以限制在百分之几的地球物质的潜力的水平,与耦合介导的$μ$ -中微子转换是最受约束的。像DUNE这样的长基线实验可以提供关于暗区规模的补充信息。
2018-04-13 hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillations as a Probe of Light Scalar Dark Matter
我们考虑一类涉及超轻标量暗物质与标准模型中微子相互作用的模型。这种耦合改变了中微子的质量分裂和混合角,使其包含了额外的成分,这些成分随时间周期性地变化,其频率和振幅由暗物质的质量和能量密度决定。最近对太阳中微子通量中异常周期性的研究结果强烈地限制了暗物质-中微子耦合的数量级,低于当前和从宇宙微波背景观测中得出的预测极限。
2016-12-01 hep-ex hep-ph
Predictive Model for Radiatively Induced Neutrino Masses and Mixings with Dark Matter
一个最小的扩展标准模型,自然产生小中微子质量,并提供一个暗物质的候选人提出。这种暗物质粒子是一种新的标量二重态场的一部分,这种场在辐射产生中微子质量方面起着至关重要的作用。稳定暗物质的对称性也抑制了中微子质量首先出现在三环水平。在不需要右手中微子或其他非常重的新场的情况下,这为电弱和中微子质量标度之间的层次结构提供了一个有吸引力的解释。该模型对中微子质量、味混合角、碰撞器和暗物质信号有独特的可验证的预测。
2014-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Constraining Dark Matter Neutrino Interaction with High Energy Neutrinos
利用冰立方中微子天文台最近观测到的高能中微子事件的数据来约束银河系中的暗物质(DM)与中微子扇区之间的相互作用。我们构建了一个扩展的未分组似然,以探索允许的相互作用的参数空间。我们目前的结果在特定情况下的标量DM候选人通过标量介体相互作用,并表明,由于相互作用的截面的能量依赖性,这种方法可以约束耦合比传统的宇宙学探测的参数空间的某些区域更强烈。
2016-12-27 astro-ph.HE hep-ph
Dark Neutrino Portal to Explain MiniBooNE excess
我们提出了一个新的框架,提供了一个解释的MiniBooNE实验在费米实验室的长期过剩的类电子事件。我们提出了一个新的暗扇区包含一个暗中微子和一个暗规范玻色子,两者的质量都在几十到几百兆电子伏之间。暗中微子是通过中微子-原子核散射产生的,然后衰变为暗规范玻色子,这反过来又产生了类似电子的事件。这种机制提供了一个很好的适合MiniBooNE能谱和角分布。
2019-01-21 hep-ex hep-ph
Neutrinoless double beta decay can constrain neutrino dark matter
我们研究如何约束可以放置在中微子组件的暗物质的精确测量的中微子双β($0νββ$)衰变和太阳振荡振幅。我们对所谓的$0νββ$衰变的证据进行评论。
2002-02-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Phenomenology of fermion dark matter as neutrino mass mediator with gauged B-L
我们分析了一个具有未破缺的B-L规范对称性的模型,其中中微子质量是在一个环上产生的,在整体U(1)对称性自发破缺之后。这些对称性确保了暗物质的稳定性和中微子的Dirac性。在此背景下,我们研究费米暗物质。所需的中微子质量和观测到的遗迹丰度之间的一致性表明,暗物质质量和耦合在直接探测实验的范围内。
2021-05-13 hep-ex hep-ph
Search for right-handed neutrinos from dark matter annihilation with gamma-rays
标准模型的几个扩展包含了GeV-TeV质量范围内的右手中微子。由于它们与活跃中微子的混合,它们可能会在宇宙学、中微子物理学和对撞机研究中产生新的效应。此外,右手中微子还可以作为暗物质湮灭的最终状态出现,这对暗物质间接探测搜索具有重要意义。在本文中,我们使用费米大面积望远镜(矮球状星系的6年观测)和H.E.S.S.(对银河系中心的10年观测)来限制暗物质湮灭为右手中微子。我们考虑质量在10 GeV和1 TeV之间的右手中微子,包括两体和三体衰变,推导出暗物质湮灭率的界限,$\langle σv\rangle$,作为暗物质质量的函数。我们的结果表明,特别是,热暗物质湮灭截面,$3\times 10^{-26}\, {\rm cm^3 s^{-1}} $,右手中微子被排除的暗物质质量小于$200$ GeV。
2017-10-13 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino -- Dark Matter Scattering and Coincident Detections of UHE Neutrinos with EM Sources
与光子相比,中微子从暗物质上的散射会导致它们传播的时间延迟,这将消除超高能中微子与其来源的电磁观测之间的相关性-同时保留观察到的扩散中微子通量。这可能解释了伽马射线暴的中微子通量预测与伽玛射线暴的EM观测相关的中微子缺乏之间的显著差异。相反,探测到与源相关的UHE中微子对这种相互作用提供了强有力的约束。我们考虑了一个表现出这种效应的暗光子暗物质与中微子相互作用的有效模型。
2019-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Light Dark Matter Detection Prospects at Neutrino Experiments
我们认为,通过直接湮灭中微子的相对轻的暗物质的检测前景。我们特别关注水切伦科夫和液体闪烁中微子探测设备的检测可能性。我们发现,特别是液体闪烁体探测器可能提供良好的检测前景暗物质在4-10 GeV的质量范围。这些实验可以为DAMA/LIBRA年度调制信号提供出色的佐证检查,但在任何情况下都可能产生低质量暗物质的结果。我们确定了重要的测试的比例,电子μ中微子事件(中微子与反中微子事件),歧视背景大气中微子。此外,由μ子中微子或反中微子($R_μ$和$R_{\bar μ}$)引起的事件的分数可能会产生关于假设的暗物质湮灭分支到不同中微子口味的信息。这些结果也适用于二次和三次衰变的中微子,但探测能力会降低。
2010-04-13 hep-ex hep-ph
Impact of sterile neutrino dark matter on core-collapse supernovae
我们总结了无菌中微子暗物质对核心坍缩超新星爆炸的影响。我们探讨了可能发生在核心坍缩超新星中的电子中微子或混合$μ-τ$中微子与右手无菌中微子之间的各种振荡。特别是,我们认为不育中微子质量和混合角是一致的不育中微子暗物质候选人,最近的X射线通量测量。我们发现,观测到的3.5 keV的X射线过剩的解释,由于衰变7 keV的无菌中微子,包括100\%的暗物质将几乎没有可观察到的超新星爆炸的影响。然而,在更现实的情况下,由于存在其他无菌中微子口味,WIMP等,衰变的无菌中微子仅占总暗物质密度的一小部分,允许较大的混合角。在这种情况下,7 keV的无菌中微子可能对核心坍缩超新星产生重大影响。我们还考虑了$μ-τ$中微子和惰性中微子的混合。然而,我们发现,这种混合并没有显着改变爆炸,并没有可观察到的影响,在早期的中微子光度。
2016-08-02 astro-ph.HE hep-ph
Sterile Neutrinos from Dark Matter: A $ν$ Nightmare?
我们提供了一个全面的研究可观察到的光谱从暗物质对湮灭或衰变成不育(右手)中微子。例如,在中微子入口暗物质模型中,无菌中微子充当了暗物质和标准模型扇区之间的入口。右手中微子随后的衰变产生了可探测的标准模型粒子,特别是光子、正电子和中微子。我们研究的现象模型的右手中微子质量低于GeV规模,以及模型,他们在,或显着重于TeV规模。在这两种情况下,由于不同的原因,包括蒙特卡罗模拟在内的标准工具既不充分又不准确。我们提出了一个完整的框架来计算右手中微子衰变的相关分支比和次级光子,正电子和中微子的光谱范围广泛的暗物质和右手中微子的质量。我们讨论了这些信号的一般特征,并将光谱与暗物质湮灭/衰变成底夸克的标准信号进行了比较。此外,我们还提供了可用于计算此类光谱的开源代码1。该代码可在https://github.com/LoganAMorrison/blackthorn上获得。
2022-11-11 astro-ph.HE hep-ph
Sterile neutrinos, dark matter, and resonant effects in ultra high energy regimes
最近文献中对轻暗物质候选者的兴趣有所增加;其中一些作品考虑了额外中微子的作用,无论是活跃的还是不育的。此外,河外中微子的能量比以往任何时候都要高。这为迄今为止无法获得的中微子性质的研究打开了一扇新的机会之窗。我们研究了中微子和暗物质之间的相互作用势如何引起振荡概率的共振增强,这种效应可能会用未来的中微子数据进行测试。
2015-03-23 astro-ph.HE hep-ph
Flavor of cosmic neutrinos preserved by ultralight dark matter
在标准的传播方案中,中微子望远镜中高能宇宙中微子的味道比预计将在强子源产生的民主基准$\left( 1 : 1 : 1 \right)_\oplus$左右。我们展示了中微子与超轻暗物质复杂标量场的耦合如何引起有效中微子质量,从而导致中微子绝热传播。这将导致保存在检测器的生产风味组成的中微子在源。这种效应可能导致检测器的风味比远远超出平均振荡的标准情景所预测的范围。我们还提出了一个电弱不变模型,该模型将导致中微子和暗物质之间所需的有效相互作用。
2018-10-01 astro-ph.HE hep-ph
Meaningful Details: The value of adding baseline dependence to the Neutrino-Dark Matter Effect
研究了中微子与暗物质相互作用对天文中微子味谱的可能影响。在这项工作中,我们报告的结果计算相干中微子。这是用两种不同的中微子暗物质相互作用模型完成的:味态相互作用,如标准模型中的弱相互作用,以及质量态相互作用,这是由某些非标准模型(特别是暗生模型)预测的。结果发现,使用相干分析显着增加了中微子-暗物质相互作用的可探索的参数空间。然而,相干天文中微子的探测对实验学家提出了一个重大挑战,因为这样的探测需要将能量分辨率提高至少六个数量级,在天文距离测定方面也有类似的改进。
2019-04-12 astro-ph.HE hep-ph
Probing New Physics from Neutrinos at Dark Matter Direct Detection Experiments
本文提出在暗物质直接探测实验中利用中微子探索新物理,包括Migdal效应、中微子环矩及暗扇区增强电磁性质,并讨论其可测试性。
2025-01-18 hep-ex hep-ph
Upward muon signals at neutrino detectors as a probe of dark matter properties
我们研究了中微子探测器,如超级神冈产生的高能中微子产生的暗物质湮灭/衰变在银河系中心向上μ介子通量。特别是,我们区分淋浴和非淋浴μ子作为他们的能量损失过程中的检测器,并表明,这些信息是有用的判别暗物质模型。
2009-06-08 astro-ph.HE hep-ph
Dark matter, supernova neutrinos and other backgrounds in direct dark matter searches. The ANDES laboratory prospects
暗物质粒子可以通过它们与原子核的弹性散射直接探测到。下一代实验最终可以找到暗物质候选者的物理证据。考虑到这一动机,我们计算了氙探测器中暗物质粒子的预期信号。通过考虑最小超对称标准模型内的不同质量和参数进行计算。由于探测器也可以探测到中微子,我们在形式上分析了超新星中微子信号,包括一个不育中微子。使用这个3+1方案,我们对正常和逆质量层次进行预测。为了执行计划的直接检测实验的响应的研究,将位于ANDES(阿瓜内格拉深实验场),我们已经计算了中微子的背景下的贡献,考虑到反应堆的中微子和地中微子在该实验室的网站。作为测试探测器,我们采用了Xenon1T型阵列。
2022-02-08 astro-ph.HE hep-ph
Origin of Sterile Neutrino Dark Matter via Vector Secret Neutrino Interactions
秘密的中微子相互作用在暗物质的起源中起着至关重要的作用。我们提出了一个解剖的无菌中微子暗物质,keV尺度的规范单态费米子,与活跃的中微子混合的生产机制,在一个新的矢量玻色子介导的秘密活跃的中微子之间的相互作用。我们确定了三个制度的矢量玻色子的质量和耦合,使不同的影响暗物质生产通过色散关系和/或散射率。我们还分析了具有类似暗物质宇宙学但不同矢量玻色子现象学的规范$L_μ-L_τ$和$B-L$数的模型。我们推导出这些模型中的参数空间,其中所观察到的遗迹丰度产生的不育中微子暗物质。它们是即将进行的实验性搜索的目标。
2021-01-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Reducing cosmological small scale structure via a large dark matter-neutrino interaction: constraints and consequences
冷暗物质解释了宇宙学尺度上的大量数据。然而,在比星系团小的尺度上,模拟和观测之间的差异已经有了稳定的证据积累。这些小尺度结构问题的解决方案可能表明,模拟需要改进它们如何包括重子物质的反馈,或者可能意味着暗物质的性质不同于标准的冷,非相互作用的情况。影响小尺度结构形成的一个有希望的方法是暗物质与中微子的相对较强的耦合。我们建立了一个实验上可行的,简单的,可重整化的,中微子和暗物质之间的新的相互作用模型。我们表明,解决小尺度结构问题需要暗物质的质量是几十兆电子伏,和目前的密度由初始粒子反粒子不对称的黑暗部门。产生足够大的暗物质-中微子耦合需要一个质量在100 MeV左右的新的重中微子。重中微子大部分是无质量的,但含有大量的$τ$中微子成分,而三个几乎没有质量的中微子部分是无质量的。我们提供了第一次讨论如何这样的暗物质中微子相互作用影响中微子(特别是$τ$中微子)的现象。这个模型可以用未来的天体物理、粒子物理和中微子振荡数据来检验。中微子能谱的一个特征和未来附近超新星的味道含量将为中微子-暗物质相互作用提供强有力的证据。有希望的签名包括由于非标准相互作用和质量约为100 MeV的$τ$中微子的组成部分中微子振荡中的异常物质效应。
2014-12-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A model for mixed warm and hot right-handed neutrino dark matter
我们讨论了一个模型,其中一个混合的温暖和热keV中微子暗物质自然上升。我们安排在同一$SU(3)_L$多重态的活动和不育中微子,与最轻的不育中微子的暗物质。另外两个重的无菌中微子,通过它们的非平衡衰变,在冻结之后,既有助于稀释暗物质的密度,也有助于它的数量。我们表明,这个模型的特点,所有成分,以克服过量生产的keV中微子暗物质,并探讨大爆炸核合成的现象学意义和相对论自由度的数量。
2021-10-12 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Speeding Up Dark Matter With Solar Neutrinos
我们提出了一种新的机制,利用太阳中微子加速暗物质,灵感来自中微子是最有活力的粒子从太阳与一个很好的理解的光谱。在中微子门户暗扇区模型中,我们表明,暗物质与亚GeV的质量可以加速的$pp$中微子的速度远高于$10^{-3}c$,并能够沉积足够大的能量在直接检测实验。这种机制的一个关键成分是存在于自然界中的稳定的暗物质束缚态的解离。由此产生的暗物质速度分布在形状上与太阳中微子光谱非常相似。作为应用,我们通过重新解释最近的PICO实验结果,导出了光暗物质相互作用的一个超前极限。
2021-11-24 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
$νΛ$MDM: A Model for Sterile Neutrino and Dark Matter Reconciles Cosmological and Neutrino Oscillation Data after BICEP2
本文提出了一个冷暗物质(CDM)和无菌中微子的紫外完备理论,该理论可以同时容纳宇宙学数据和中微子振荡实验的$1σ$水平.引入了一种新的$U(1)_X$暗规范对称性,并假设其在$\sim \mathcal{O}$(MeV)尺度下破缺.这样一个光介质的DM的自散射和散射的无菌中微子可以解决三个争议冷DM在小宇宙尺度上,尖与核心,太大而不能失败和丢失的卫星问题。我们还可以容纳$\sim$ eV尺度的不育中微子作为热暗物质(HDM),并可以拟合中微子振荡实验中的一些中微子异常在$1σ$。最后,适量的HDM可以对暗辐射做出相当大的贡献,也有助于调和普朗克和BICEP 2合作报告的张量与标量比数据之间的矛盾。
2014-08-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sensitivity of accelerator-based neutrino experiments to neutrino-dark matter interaction: Elko as a viable dark matter candidate
我们分析了基于加速器的中微子实验的潜力,如深地下中微子实验,约束一个五维运营商调解一个超越标准模型之间的相互作用质量维1费米子场,标记elko,中微子。我们确定的参数空间,埃尔科是一个可行的暗物质的候选人。
2022-10-13 hep-ph
Neutrino Portal to Extra Dimensions: Unified Origin of Dark Radiation, Dark Matter, and Neutrino Decay
提出统一框架,利用大额外维度中的无菌中微子与马约龙耦合,同时解释暗辐射、暗物质及中微子衰变,并给出玻尔兹曼演化与可行参数空间。
2025-06-18 hep-ph
Effects of Neutrino-Ultralight Dark Matter Interaction on the Cosmic Neutrino Background
本文研究了超轻暗物质与惰性中微子相互作用通过活性-惰性混合对宇宙中微子背景的影响,发现该作用会引起中微子质量的红移依赖性,需重新解释质量总和限制,并可能改变早期宇宙中微子质量排序及PTOLEMY类实验的事件率。
2024-06-03 astro-ph.CO hep-ex 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
Majorana Neutrinos as the Dark Matters in the Cold plus Hot Dark Matter Model
在冷加热暗物质的宇宙学模型中,假设两个轻中微子是等质量的热暗物质,质量为2.4 eV,研究了具有跷跷板机制的Majorana中微子的一个简单模型.我们发现,重中微子,这是跷跷板的合作伙伴与其余的一个轻中微子,可以是冷暗物质,如果轻中微子是完全无质量。这种冷的暗物质中微子的质量可以在5.9 x 10^2 eV到2.2 x 10^7 eV的宽范围内。
1996-02-01 hep-ph
Signatures of Dark Radiation in Neutrino and Dark Matter Detectors
我们认为宇宙的能量预算包括某种形式的相对论或半相对论暗辐射(DR)与非引力相互作用的标准模型(SM)粒子的一般可能性。这种暗辐射可能由SM单线态或中微子的非热高能成分组成。如果这样的DR是在相对较近的时期产生的,它可以携带足够的能量,在旨在寻找相互作用非常弱的粒子的实验中留下可检测的印记:暗物质和地下中微子实验。我们分析了这种可能性在一些一般性,假设相互作用的暗辐射是由不稳定粒子的后期衰变,潜在的暗物质的组成部分,并考虑各种可能的暗辐射和SM粒子之间的相互作用。集中在次GeV的能量区域,我们得出的限制不同形式的DR使用最敏感的中微子和暗物质直接探测实验的结果。特别是,对于相互作用的暗辐射携带一个典型的动量$\sim30$ ~MeV $/c$,这两种类型的实验提供了竞争性的限制。这项研究还表明,非标准的中微子发射源(例如,通过暗物质衰变)能够为暗物质直接检测创造一个“中微子底”,该“中微子底”比标准中微子源的预期更接近当前的界限。
2018-04-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dirac Neutrinos and Dark Matter Stability from Lepton Quarticity
我们建议将暗物质稳定性与中微子的狄拉克性质联系起来。这个想法是说明在一个简单的计划,小狄拉克中微子质量产生的I型跷跷板机制作为一个$Z_4$离散轻子数对称性的结果。后者意味着存在一个可行的WIMP暗物质候选者,其稳定性源于确保中微子Dirac性的相同对称性。
2016-06-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrino oscillation in dark matter with $L_μ-L_τ$
本文在$L_μ-L_τ$模型中研究了Dirac暗物质的唯象,并研究了暗晕中的中微子振荡.由于暗物质与μ子中微子和τ中微子的耦合符号相反,因此暗物质对中微子味跃迁振幅的演化方程贡献了有效势$\pm A_χ$,这对稠密暗物质环境中的高能中微子振荡具有重要意义.我们用数值计算的方法讨论了暗晕中的中微子质量、轻子混合角、狄拉克CP相位和中微子振荡几率。结果表明,中微子可以承受非常不同的物质效应。当$A_χ$的势变得超大时,三种中微子味相互解耦。
2020-09-30 hep-ph
Producing a new Fermion in Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering: from Neutrino Mass to Dark Matter
本文研究了弹性中微子-核相干散射中新的MeV级费米子的产生。计算了对可测核子反冲谱的影响。假设新的费米子通过单线标量耦合到中微子和夸克,我们使用相干数据对其质量和耦合进行了限制,并确定了CONUS实验的灵敏度。我们研究了新的费米子与中微子质量产生的可能联系。本文还讨论了这种新的费米子作为暗物质粒子的可能性。
2018-12-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dirac dark matter in a radiative neutrino model
我们提出了一个简单的辐射中微子质量方案与狄拉克暗物质的候选人,这是最低限度地实现了Z3对称性。我们引入了两个狄拉克中微子和两个惰性双重态。我们证明了该模型有一个大的允许区域,满足中微子振荡数据,轻子味违反,直接/间接检测暗物质和暗物质遗迹密度的约束。我们还提出了一个有效的参数化的中微子汤川耦合,它再现了所需的活性中微子质量矩阵。
2020-10-31 hep-ph
Leptogenesis, Dark Energy, Dark Matter and the neutrinos
本文讨论了中微子质量模型对宇宙中物质-反物质不对称问题、暗能量或宇宙学常数问题以及暗物质候选者的解决方案。物质-反物质的不对称性可以用轻子生成来解释,轻子生成是由与中微子质量相关的轻子数破坏引起的。暗能量问题与质量变化的中微子有关,中微子可能起源于伪南布-戈德斯通玻色子。在某些中微子质量的辐射模型中,存在一个不获得真空期望值的希格斯偶线。这个场可能是惰性的,最轻的惰性粒子可能是暗物质的候选者。我们回顾了这些方案与模型的中微子质量右手中微子和三重态希格斯标量。
2007-12-17 hep-ph
Interplay between neutrino and gravity portals for FIMP dark matter
在经典的I型跷跷板机制中,非常重的右手(RH)中微子通过RH中微子入口耦合到弱相互作用大质量粒子(FIMP)暗扇区来解释暗物质。然而,对于大质量的RH中微子,引力可以发挥重要作用。我们研究了在早期宇宙中产生暗物质粒子的过程中,通过右手中微子的中微子入口和通过无质量自旋2引力子的引力入口之间的相互作用。作为一个具体的例子,我们考虑了最小的和现实的小跷跷板模型与两个RH中微子,增加了一个暗标量和一个暗费米子下的全球$U(1)_D$暗对称充电。在该模型中,通常的跷跷板中微子Yukawa耦合和右手中微子的质量(最轻的是约$5\times 10^{10}$ GeV)是固定的中微子振荡数据和leptogenesis。因此,我们探索的参数空间的两个RH中微子门户耦合,两个暗粒子的质量和再加热温度的宇宙,正确的暗物质遗迹丰度是通过冻结机制实现的。特别是,我们强调哪一类过程占主导地位的暗物质生产。我们发现,尽管存在的重力门户,暗物质生产依赖于通常的跷跷板中微子汤川耦合在某些地区的参数空间,从而实现了直接联系暗物质和中微子现象。最后,我们报告的阈值的中微子门户网站耦合低于中微子门户网站是无关紧要的和普朗克相互作用的暗物质范例被保存。
2021-01-20 hep-ph
Cold Dark Matter, Radiative Neutrino Mass, mu to e gamma, and Neutrinoless Double Beta Decay
宇宙学和粒子物理学中最重要和最紧迫的两个问题是:(1)冷暗物质的性质是什么?(2)在不久的将来,对无中微子双β衰变的实验能否确定中微子是一种马约拉纳粒子,即它自己的反粒子?我们发现,如果中微子仅仅因为与暗物质的相互作用而获得质量,那么这两个看似无关的问题是密切相关的。
2006-08-24 hep-ph
Dirac Neutrinos, Dark Energy and Baryon Asymmetry
我们探索了宇宙中中微子暗能量和重子不对称性的新起源。中微子通过狄拉克跷跷板机制获得小质量。与中微子质量产生相关的伪南布-戈德斯通玻色子提供了暗能量的候选者。宇宙学重子不对称性之谜通过中微子生成得到解决。
2007-10-27 hep-ph
Minimal Seesaw extension for Neutrino Mass and Mixing, Leptogenesis and Dark Matter: FIMPzillas through the Right-Handed Neutrino Portal
我们提出了一个最小的跷跷板扩展,同时考虑到现实的中微子质量和混合,重子不对称的宇宙通过leptogenesis和一个可行的暗物质遗迹密度,其中两个右手中微子耦合到一个黑暗的狄拉克费米子和复杂的标量场,都负责下的全球$U(1)_D$对称性。作为一个具体的例子,我们考虑的小跷跷板模型,它描述中微子质量和混合,并占leptogenesis,从而固定中微子汤川耦合和右手中微子质量。通过考虑暗物质的冻结产生机制,我们探讨了右旋中微子入口耦合和暗粒子质量的参数空间,这些参数空间给出了正确的暗物质遗迹丰度,重点讨论了超重狄拉克费米子暗物质粒子的情况,其质量约为$10^{10}$ GeV.这样的FIMPzilla可以提供一个成功的解释暗物质遗迹丰度,其生产依赖于中微子汤川耦合在大部分的参数空间,这取决于假设的暗粒子质量,和再加热温度。
2020-03-12 hep-ph
Radiative Model of Neutrino Mass with Neutrino Interacting MeV Dark Matter
我们考虑中微子与MeV暗物质相互作用产生中微子质量的辐射过程。我们构造了一个现实的重正化模型,其中包含一个标量二重态和一个复单重态以及三个轻单重态Majorana费米子,所有这些费米子都在暗U(1)对称性下变换,该对称性柔和地破缺到Z_2。我们详细研究了标量部门,支持这一特定的情况下,其丰富的现象。
2016-07-14 hep-ph
Neutrino Masses from a Dark Neutrino Sector below the Electroweak Scale
我们考虑了标准模型的一个最小的扩展,它主张暗中微子扇区在隐藏的$U(1)^\prime$下带电。我们表明,中微子质量可以出现在这个模型中的辐射。观测值与电弱尺度以下的亮暗扇区兼容,这意味着新的重费米子可能在DUNE,NA62和SHIP的下一代束流收集器搜索中进行测试。
2019-06-07 hep-ph
Extended Zee model for Neutrino Mass, Leptogenesis and Sterile Neutrino like Dark Matter
我们提出了一个扩展的标准模型与$U(1)_{\rm B-L}$全球对称性,可容纳辐射中微子质量随着暗物质和leptogenesis。观测到的宇宙的物质反物质不对称性是通过保持$U(1)_{\rm B-L}$对称性完整的稀薄生成路线产生的。然后,$B-L$的整体对称性被软破缺,提供了亚电子伏特的中微子质量。然后,该模型纳入了兆电子伏规模的无菌中微子一样的暗物质。
2008-12-02 hep-ph
Doublet-Singlet Oscillations and Dark Matter Neutrinos
我们研究的“单线态majoron模型”首先介绍了Chikashige,Mohapatra和Peccei作为一个简单的扩展的标准模型与大量的马约拉纳中微子。我们可以用电弱双态中微子和单态中微子之间的振荡来解释太阳和大气中的中微子亏损。此外,虽然一些轻中微子可以是热的暗物质,但质量为8.9-24 MeV的τ中微子可以通过与majoron的相互作用成为冷的暗物质。因此,我们可以同时解释太阳中微子赤字,大气中微子异常,以及冷和热的暗物质只有马约拉纳中微子。
1996-04-25 hep-ph
Majorana Neutrino Superfluidity and Stability of Neutrino Dark Energy
我们证明了Majorana中微子在长程吸引力的作用下可以形成库珀对,并在一类质量变化的中微子暗能量模型中表现出BCS超流性。我们描述了Majorana中微子的凝聚,并估计了一个简单的中微子暗能量模型的能隙、临界温度和Pippard相干长度。在强耦合区,玻色自由度变得很重要,玻色-爱因斯坦凝聚体可能支配质量变化中微子模型的动力学。凝聚体的形成可以显著改变质量变化中微子模型中的不稳定性。
2009-07-27 hep-ph
The neutrino-floor in the presence of dark radation
在这项工作中,我们分析的最终灵敏度的暗物质直接探测实验,“中微子地板”,在存在的异常源的暗辐射的形式SM或半无菌中微子。这种通量分量被认为是由暗物质衰变产生的。由于暗辐射可能会模仿暗物质信号,我们进行我们的分析的基础上的似然统计,允许测试信号和背景之间的兼容性。我们表明,氙为基础的实验的中微子地板可能会解除存在额外的暗辐射。此外,我们还探讨了暗物质衰变产生的中微子暗辐射在直接探测实验中的可测性。鉴于以前的中微子实验的界限,我们发现,氙为基础的暗物质搜索将无法探测新的区域的暗物质祖质量和寿命参数空间时,衰变产物是SM中微子。反过来,如果衰变发生在与重子相互作用增强的第四种中微子物质上,DR可以构成直接检测实验中的主要背景或可重复的信号。
2020-08-31 hep-ph
Dark $SU(2)_D$ Gauge Symmetry and Scotogenic Dirac Neutrinos
假设暗物质在非阿贝尔$SU(2)_D$规范对称性下发生变换。它的狄拉克中微子质量的连接进行了探讨。
2022-12-14 hep-ph