Constraining Sterile Neutrinos from Precision Higgs Data
我们使用大型强子对撞机希格斯数据，以获得更新的约束自然发生在许多低尺度的标准模型的跷跷板扩展的电弱规模的不育中微子来解释中微子的质量。我们还分析了一个新的最终状态的信号灵敏度，涉及一个单一的带电轻子和两个喷气机与丢失的能量，这是由于通过希格斯粒子和$W,Z$玻色子介导的过程中产生的无菌中微子衰变在LHC。未来的前景，这些无菌中微子信号在精确的希格斯测量，以及在未来的100 TeV对撞机，也进行了讨论。
2017-06-14 hep-ex hep-ph
Constraining Super-light Sterile Neutrino Scenario by JUNO and RENO-50
文献中提出了超轻不育中微子情景（SSNS）来解释低能太阳数据上升的抑制。在这种情况下，新的质量本征态$ν_0$和标准$ν_1$之间的质量分裂是$Δm_{01}^2\sim 10^{-5}$ eV $^2$的数量级。基线大于$\sim$ 20 km的反应堆中微子实验可以帮助我们探测这种情况。我们研究了即将到来的JUNO和RENO-50反应堆实验发现超轻无菌中微子或限制其混合参数的潜力。我们研究的灵敏度的SNSS的依赖性，并发现建议的JUNO设置是非常接近的最佳设置探测的SSNS。
2013-10-26 hep-ex hep-ph
Constraining Sterile Neutrino Warm Dark Matter with Chandra Observations of the Andromeda Galaxy
我们利用仙女座星系12 '-28'（2.8-6.4 kpc）环形区域的Chandra未分辨X射线发射光谱来约束无菌中微子暖暗物质的辐射衰变。通过切除最重子占主导地位的，中央2.8千秒差距的星系，我们减少了我们的估计的暗物质质量的视野内的不确定性，并提高了信噪比的预期不育中微子衰变签名相对于热气体和未解决的恒星排放。在Dodelson-Widrow模型中，我们的发现对无菌中微子的质量提出了迄今为止最严格的限制，即m_s < 2.2 keV（95%C. L.）。我们的研究结果也限制了在非常小的活跃-无菌中微子混合角的替代无菌中微子生产方案。
2012-01-10 astro-ph.CO 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
Constraining the SMEFT Extended with Sterile Neutrinos at FCC-ee
SISSA, International School for Advanced Studies（国际高等研究学校）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Jožef Stefan Institute（约热·斯特凡研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Institute of Physics, NAWI Graz, University of Graz（格拉茨大学NAWI物理研究所）；Institute of Physics, ELTE Eötvös Loránd University（厄特沃什·罗兰大学物理研究所）
本文利用有效场论方法研究FCC-ee上重中性轻子的产生与衰变，通过单光子和位移顶点分析约束活性-惰性混合及威尔逊系数，并给出新物理能标下限。
2025-11-10 hep-ph
Probing eV-scale sterile neutrinos with neutrinoless double-beta decay and beta decay
School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）
该研究在3+1框架下结合无中微子双β衰变与β衰变信息，确定了正常和 inverted 排序下eV量级惰性中微子的允许参数区域，推导了相关边界并解释了惰性马约拉纳相位的允许范围。
2026-10-14 hep-ph
Constraining super-light sterile neutrinos at Borexino and KamLAND
超轻无菌中微子的存在可以导致太阳中微子的生存概率下降，并解释了低能太阳中微子数据上升的抑制。在本工作中，我们系统地研究了3+1框架中的生存概率，考虑了非绝热跃迁和相干效应。我们得到了一个解析方程，可以预测的倾角的位置。我们还将约束的参数空间的不育中微子使用最新的Borexino和KamLAND数据。我们发现Borexino的低能和高能中微子数据对不育中微子参数空间的不同区域敏感。在只有$θ_{01}$不为零的情况下，$\rm{{}^{8}B}$数据在$Δm_{01}^{2} \approx (1.1\sim2.2)Δm_{21}^{2}$处设置了最强的边界，而低能中微子数据对其他质量平方区域更敏感。由于相干效应的存在，$\rm{pp}$数据的$Δm_{01}^{2}$的最低界可以达到$10^{-12} \ \rm{eV^{2}}$。此外，由于非绝热跃迁的存在，随着$Δm_{01}^{2}$或$\sin^{2}2θ_{01}$减小，$10^{-9} \ \textrm{eV}^{2} \lesssim Δm_{01}^{2} \lesssim 10^{-5} \ \textrm{eV}^{2}$范围内的边界变得更弱。我们还发现，在只有$θ_{02}$或$θ_{03}$是非零的情况下，低能太阳中微子数据集类似，但较弱的边界相比，只有$θ_{01}$是非零的情况。然而，高能太阳数据和Ka…
2022-09-02 hep-ph
Constraining sterile neutrinos with a low energy beta-beam
我们表明，一个低能量β束设施可以用来寻找不育中微子通过测量电子反中微子的消失。这个通道特别敏感，因为它允许使用逆β衰变作为检测反应;因此，只要中微子能量低于π介子产生阈值，它就没有强子不确定性。这对应于6 He母离子的洛伦兹伽马=30的选择。此外，一个消失的测量允许约束的无菌中微子属性独立于任何CP违反的影响。在99%的置信水平下，几百吨的中等探测器尺寸和每秒2 E13的离子产生速率足以将混合角限制为小至\sin^2 2θ=0.01。
2010-03-04 hep-ex hep-ph
Constraining sterile neutrinos with a low energy beta-beam
我们研究了利用低能β束装置通过测量电子反中微子的消失来寻找无菌中微子的可能性。这个通道特别敏感，因为它允许使用逆β衰变作为检测反应;因此，只要中微子能量低于π介子产生阈值，它就没有强子不确定性。这对应于6 He母离子的洛伦兹伽马=30的选择。此外，一个消失的测量允许约束的无菌中微子属性独立于任何CP违反的影响。在99%的置信水平下，几百吨的中等探测器尺寸和每秒2 E13的离子产生速率足以将混合角限制为小至\sin^2 2θ=0.01。
2010-06-08 hep-ex hep-ph
Vanishing effective mass of the neutrinoless double beta decay including light sterile neutrinos
目前的实验和宇宙学数据暗示了质量在亚电子伏或电子伏尺度的轻不育中微子。假设这些假设粒子的Majorana性质，我们讨论了它们在无中微子双β衰变中的影响，探讨了消失的有效Majorana中微子质量的含义。给出了三个活跃中微子的正质量和反质量体系的一些有指导意义的例子，并给出了中微子质量、混合角和Majorana CP破坏相的允许范围。
2011-11-28 hep-ph
Constraining neutrino superluminality from searches for sterile neutrino decays
超光速中微子预计会因韧致辐射而失去能量。如果运动学允许的话，它主要由e+e-对产生。同样的特征也被用于寻找假设的重无菌中微子的三体衰变。由于在CERN PS191和CHARM实验中没有这些过程，我们在0.2 GeV至280 GeV的能量范围内设定了中微子速度的上限。我们的极限远低于最近OPERA结果所支持的中微子速度。对于与能量无关的中微子速度，本文得到的极限比ICARUS实验和超新星SN 1987 a观测得到的极限更强。
2012-05-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The eV-Scale Sterile Neutrino and Neutrinoless Double Beta Decay
Department of Physics and Astronomical Science, Central University of Himachal Pradesh（喜马偕尔邦中央大学物理与天文学科学系）
研究eV量级惰性中微子与无中微子双β衰变的关联，通过不同混合方案分析限制惰性中微子质量。
2026-03-05 hep-ph
Constraining Mass Spectra with Sterile Neutrinos from Neutrinoless Double Beta Decay, Tritium Beta Decay and Cosmology
我们分析了LSND实验所暗示的额外的不育中微子对中微子质谱的限制。本文讨论了无中微子双β衰变、氚β衰变和宇宙学中的各种与质量有关的观测量。同时考虑了中微子振荡的结果和最近的宇宙学中微子质量边界。我们发现，一些允许的质量模式是严格限制的电流约束，特别是宇宙学的中微子质量的总和的限制和太阳中微子混合角的非极大性。此外，我们估计的形式的四个中微子质量矩阵，并评论的情况下，有两个额外的不育中微子。
2006-05-18 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraining models for keV sterile neutrinos by quasi-degenerate active neutrinos
我们提出了一个关于keV无菌中微子暗物质的No-Go定理：如果keV尺度的无菌中微子扮演暗物质的角色，它们通常是不稳定的，它们的衰变产生天体物理单能X射线线。事实证明，在这条线上的观测约束是如此之强，它与在Casas-Ibarra矩阵R为实数的跷跷板I型框架中存在活性中微子的准简并谱相矛盾。对于没有CP破坏的模型，情况尤其如此。我们给出了这个定理的一般证明。虽然该定理（像每个No-Go定理一样）依赖于某些假设，但它适用的情况仍然足够普遍，可以为keV中微子模型的构建带来有趣的结果。事实上，根据下一代实验的结果，人们可能会排除keV无菌中微子的整个模型。
2013-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Constraining sterile neutrinos by core-collapse supernovae with multiple detectors
eV尺度的无菌中微子被用来解释实验中的一些反常结果，\textit{such as}是指LSND中反应堆中微子通量的不足和$\barν_μ\to\barν_e$的过剩。这一假设可以通过未来的核心坍缩超新星中微子探测独立地进行测试，因为活性-无菌混合方案会影响超新星内部中微子的味道转换。在这项工作中，我们计算预测的超新星中微子事件在未来的探测器- DUNE，超K，和朱诺-在中子化爆发阶段发射的中微子时，亮度的$ν_e$占主导地位的其他口味。我们发现，对于一个超新星发生在10千秒差距内，在事件数的差异与无菌中微子允许排除无菌中微子假设在超过$99\%$的置信水平鲁棒。在$\sin^22θ_{14}$ - $Δm_{41}^2$平面上，导出的无菌中微子混合参数的约束条件比宇宙学和正在进行或计划中的反应堆实验的结果好两个数量级以上.
2021-03-18 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Constraining neutrino oscillation parameters with current solar and atmospheric data
考虑到太阳nu_e和大气nu_mu都可能转化为活性中微子和惰性中微子的混合物，我们分析了最近的太阳、大气和反应堆数据对确定中微子振荡参数的影响。我们使用最新的全球太阳中微子数据，包括1496天的超K中微子数据样本，我们详细调查的SNO中性电流，光谱和白天/夜晚的数据进行分析，也只使用充电电流率从SNO的影响。KamLAND的前145.1天的数据对确定太阳中微子参数的影响也进行了详细讨论。我们证实了太阳+反应堆数据对太阳中微子问题的纯活性LMA-MSW解的明显偏好，并得出LOW、VAC、SMA和Just-So ^2解都是不利的，Δ chi ^2分别为22、22、36、44。此外，我们发现，全球太阳数据约束的混合物的不育中微子在99%CL小于43%。通过对大气数据进行改进的拟合，我们还更新了相应区域的振荡参数。我们发现，最近的大气Super-K（1489天）和MACRO数据有很强的影响，约束无菌成分在大气振荡：如果nu_mu被限制到大气质量状态，只有16%的无菌混合物被允许在99%CL，而在无约束的情况下，得到了35%的约束。与纯活动情况相比，纯无菌振荡是不利的，Δ chi ^2 = 34.6。
2003-04-03 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
Constraining the mass-spectra in the presence of a light sterile neutrino from absolute mass-related observables
本文研究轻惰性中微子不同质量谱对中微子绝对质量相关观测量（宇宙学质量之和、β衰变有效质量、无中微子双β衰变有效马约拉纳质量）的影响，并利用当前约束及KATRIN、Project-8、nEXO等未来灵敏度排除部分情景。
2024-05-07 hep-ph
$B-L$ model with $A_4\times Z_3\times Z_4$ symmetry for $3+1$ active$-$sterile neutrino mixing
我们构造了一个具有$A_4\times Z_3\times Z_4$味对称性的多标量和不可重整化的$B-L$模型，成功地解释了最近的$3+1$活性-无菌中微子数据。微中子的质量和质量等级是由I型跷跷板机制得到的。轻子质量的层次是满足的一个因素的$v_H \left(\frac{v_l}Λ\right)^2 \sim 10^{-4}\, \mathrm{GeV}$的电子质量相比，μ子和τ质量的顺序$\frac{v_H v_l}Λ \sim 10^{-1}\, \mathrm{GeV}$。最近的$3+1$活性-无菌中微子混合被预测为$0.015 \leq|U_{e 4}|^2\leq 0.045$，$0.004 \leq|U_{μ4}|^2\leq 0.012$，$0.004 \leq|U_{τ4}|^2\leq 0.014$（正能级）和$0.020\leq|U_{e 4}|^2\leq 0.045$，$0.008 \leq|U_{μ4}|^2\leq 0.018$，$0.008\leq|U_{τ4}|^2\leq 0.022$（反能级）。无菌中微子的质量被预测为$0.7 \lesssim m_s \, (\mathrm{eV}) \lesssim 3.16$正常的层次和$2.6 \lesssim m_s \, (\mathrm{eV}) \lesssim 7.1$倒置的层次。对于三中…
2022-06-05 hep-ph
Two Zero Mass Matrices and Sterile Neutrinos
最近的实验数据表明存在不育中微子。能够解释这些数据并与宇宙学观测相一致的最小方案是3 + 1图像，它由三个主要活跃的中微子和一个主要不活跃的中微子组成，第四个中微子比其他三个中微子重。在这个方案中，有两种可能性取决于三个光态是否服从正常或倒置的层次。本文研究了在外加一个无菌中微子的情况下低能中微子质量矩阵的两个零织构。我们发现，在这种情况下，45个可能的两个零纹理，15个是符合所有目前的观察。值得注意的是，这些对应于三个活跃中微子质量矩阵的2 - 0纹理。我们讨论的质谱和参数的相关性，我们发现在各种纹理。我们还提出了控制无中微子双β衰变的有效质量作为最低质量的函数。
2012-11-01 hep-ph
Phenomenology of $keV$ sterile neutrino in minimal extended seesaw
在最小扩展跷跷板（MES）框架下，探讨了单代$keV$尺度无菌中微子（$m_S$）作为暗物质候选者的可能性及其对无中微子双β衰变（$0νββ$）研究的影响.三个等级右手中微子被认为是解释中微子质量。我们还通过考虑最轻的RH中微子衰变为轻子和希格斯双重态的热轻子生成机制来解决重子生成问题。基于$A_4\times Z_4\times Z_3$味对称性建立了一个通用模型，用来解释中微子的正态和反层次质量分布。在$0νββ$中存在无菌质量（$m_S$）和活性-无菌混合（$θ_{S}$）时，观察到有效中微子质量的显著结果。从$0νββ$的结果给出了严格的上限上的活性无菌混合矩阵元素。为了在这个模型中确定不育中微子是暗物质，我们检验了不育中微子的衰变宽度和残余丰度，从而将不育质量（$m_S$）限制在一定的范围内。由$0νββ$和重子生成结果得到CP相和汤川耦合的约束区域。这些观察之间的相互关系也建立和讨论在这个框架内。
2020-07-06 hep-ph
Seesaw Right Handed Neutrino as the Sterile Neutrino for LSND
我们证明了具有$μ-τ$交换对称性的中微子质量的双跷跷板框架可以导致轻中微子的右手跷跷板伙伴之一是无质量的。这可以起到轻无菌中微子的作用，给出一个解释LSND结果的$3+1$模型。我们得到了一个非常经济的方案，这使得在CP守恒的情况下预言完整的$4\times 4$中微子质量矩阵成为可能。在考虑CP破坏的情况下，LSND质量范围内的无中微子效应消除了质量等级倒置的三中微子情况下存在的无中微子双β衰变速率的下限。同样的策略也可以用于生成LSND的自然$3+2$模型，在精确$μ-τ$对称性的限制下，该模型对于CP守恒的情况同样具有预测性。
2005-05-09 hep-ph
Sterile neutrinos in the Milky Way: Observational constraints
我们考虑通过观察银河系晕来约束衰减的暗物质的可能性。具体来说，我们使用钱德拉空白天空观测约束参数空间的不育中微子。我们发现，参数空间中的宽带仍然是开放的，留下不育中微子作为一个很好的暗物质的候选者。
2006-03-24 astro-ph hep-ph
Effect of steriles states on lepton magnetic moments and neutrinoless double beta decay
我们讨论了不育费米子态对带电轻子反常磁矩的影响，以及它们对无中微子双β衰变的贡献。我们说明我们的结果在一个最小的，有效的扩展标准模型的一个不育费米子状态，并在一个良好的动机框架的中微子质量产生，嵌入到标准模型的逆跷跷板。简单的“3+1”有效情形成功地缓解了与μ子反常磁矩相关的张力，尽管仅在3 $σ$水平上，并且对于轻无菌态（对应于宇宙学上不利的制度）。有趣的是，我们的分析表明，未来的$0 ν2 β$观测并不一定意味着在这个简单的扩展中，活跃中微子的层次结构是颠倒的。虽然这里讨论的逆跷跷板实现确实可以缓解$(g-2)_μ$中的紧张局势，但K介子衰变中轻子普适性的界限大多阻止了这种情况的发生。然而，这些情况也可以有一个强烈的影响，对未来的$0 ν2 β$信号的解释有关的层次结构的活性中微子质谱。
2014-06-26 hep-ph
Light Sterile Neutrinos and Short Baseline Neutrino Oscillation Anomalies
我们研究了两种可能的解释短基线中微子振荡异常，如LSND和MiniBooNE反中微子数据，和反应堆异常。第一种情况是两个eV级无菌中微子的迷你跷跷板机制。我们提出的解析公式和数值结果表明，这种情况下可以解释短基线和反应堆异常，是一致的，与观察到的质量和混合的三个活跃的中微子。我们还表明，这种情况下，可以自然地从一个有效的理论包含一个TeV尺度的VEV，这可能与其他TeV尺度的物理。最小版本的迷你跷跷板涉及到五个真正的参数，并有利于一个倒置的层次结构的活性无菌混合。它有一个有趣的性质，即无中微子双β衰变的有效Majorana质量为零，而与氚β衰变和宇宙学有关的有效质量分别约为0.2和2.4 eV。第二种情况只包含一个eV尺度的惰性中微子，但在轻惰性中微子和活性中微子之间存在一个有效的非幺正混合矩阵。我们发现，虽然这可能解释的异常，如果非么正性起源于一个沉重的无菌中微子与一个大的（微调）混合角，这种情况下是高度约束宇宙学和实验室观测。
2012-01-31 hep-ph
Phenomenology of keV scale sterile neutrino dark matter with $S_{4}$ flavor symmetry
我们研究了在反跷跷板框架下同时解决中微子现象学和暗物质的可能性。该模型是标准模型的扩展，通过增加两个右手中微子和三个不育费米子，导致一个轻不育态的质量在keV范围内，随着三个轻活性中微子状态。最轻的无菌中微子可以解释一个可行的暗物质（DM）候选者。我们提出了一个$S_{4}$味对称模型，它进一步增加了$Z_{4}\times Z_{3}$对称性，以约束汤川拉格朗日。在$S_{4}$框架下，逆跷跷板中所涉及的质量矩阵的结构自然会产生具有非零反应堆混合角$ θ_{13}$的正确中微子质量矩阵。在这个框架下，我们进行了详细的数值分析，无论是正常的层次，以及倒置的层次，以获得暗物质质量和DM活跃的混合，这是考虑不育中微子作为一个可行的暗物质候选人的关键因素。我们约束的参数空间的模型从最新的宇宙学界的质量的暗物质和DM活跃的混合。
2019-12-19 hep-ph
Theoretical and phenomenological consequences of active and sterile neutrino within Beyond Standard Model framework
本论文在最小扩展的跷跷板框架下研究了活跃和不育混合模式的理论和现象学方面。报告共分六章，其中第一章和第六章分别是导言和结论。在第二章中，我们研究了单代无菌中微子（$m_S\sim \mathcal{O}$（eV））和三个活性中微子的活性-无菌现象。三个独立的情况下，无菌的质量矩阵进行了研究，在正常和倒置的层次质量排序。第三章是前一章的延伸。本文研究了费米子扇区中的中微子质量产生和重子产生{ \it via}热轻子产生。另一方面，在标量区研究了一个扩展的多Higgs偶极子模型。在这三个希格斯二重态中，其中一个没有获得真空期望值（VEV），因此表现为惰性希格斯。其中最轻的成分表现为一种可行的暗物质候选者。在MES内，无菌物料可被强制降解至$keV$规模。在第四章中，我们研究了$keV$范围内考虑无菌中微子质量的各种唯象。这种$keV$标度的无菌中微子在我们的研究中也扮演着暗物质候选者的角色。第五章讨论零纹理中微子暗物质模型。我们研究了费米子扇区中的活性-无菌混合、重子生成、$via$共振瘦子生成和$0νββ$。在标量区，产生无菌物质的复杂标量黄子参与了暗物质的研究。标量黄子的虚部表现为一种可行的暗物质候选者。
2021-07-22 hep-ph
A Light Sterile Neutrino from Friedberg-Lee Symmetry
质量约为eV的轻无菌中微子与活性中微子的百分之几的混合$\tilde U_{ls}$可能解决与中微子振荡有关的实验数据中显示的一些异常。如何获得轻的无菌中微子一直是人们关注的理论问题之一。在这篇文章中，我们证明了这样一个eV尺度的轻不育中微子候选者可以在一个跷跷板模型，其中右手中微子满足软破缺的Friedberg-Lee（FL）对称性。在这个模型中，一个右手中微子相对于另外两个重右手中微子是轻的，这是由FL对称性保证的。当FL对称性软破缺时，它可以是eV量级的中微子，并可以起到解释实验数据异常所需的eV量级的无菌中微子的作用。这个模型预测其中一个活跃的中微子是无质量的。我们发现，该模型比正常的层次结构更倾向于活跃中微子的反层次质量模式。该模型的一个有趣的结果是，在该模型中实现相对大的$|{\tilde U}_{es}|$和相对小的$|{\tilde U}_{μs}|$自然导致相对小的$|{\tilde U}_{τs}|$。这个有趣的预测可以在未来的大气或太阳中微子实验中得到验证。
2013-11-24 hep-ph
Probing neutrino mass ordering with supernova neutrinos at NO$ν$A including the effect of sterile neutrinos
本研究探讨利用NO$ν$A实验的超新星中微子探测质量顺序，发现NC通道可区分惰性中微子，且在5 kpc距离处能以5σ置信度区分正常与倒置质量顺序，系统误差和能量涂抹会降低灵敏度。
2025-06-23 hep-ph
New parameter region in sterile neutrino searches: a scenario to alleviate cosmological neutrino mass bound and its testability at oscillation experiments
本文提出包含无毛中微子的方案以减轻宇宙学中微子质量限制，并首次评估了 IceCube 对倒序质量无毛中微子的灵敏度，证明该方案在振荡实验中具有可检验性。
2025-04-01 hep-ph
Dark matter motivated sterile neutrino contribution to neutrinoless double beta decay
National Institute of Technology Rourkela（印度技术学院鲁尔克拉分校）
研究keV尺度惰性中微子对中微子无中微子双β衰变半衰期的有效质量影响，揭示其对正常和倒置质量层级的修改作用。
2026-01-28 hep-ph
Constraining light sterile neutrino mass with the BICEP2/Keck Array 2014 B-mode polarization data
我们利用最新的数据组合，从宇宙学的角度探讨了热光不育中微子的情况下，在$Λ\textrm{CDM} + r_{0.05} + N_{\textrm{eff}} + m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$模型。这里，$r_{0.05}$是$k_*=0.05h$ Mpc $^{-1}$枢轴尺度下的张量与标量之比，$N_{\textrm{eff}}$是重组过程中相对论性粒子的有效数量，而$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$是不育中微子的有效质量。在宇宙微波背景（CMB）数据集中，我们使用普朗克2015年温度和低$l$（$l <$ 30）偏振数据以及BICEP 2/Keck合作（BK 14）截至2014年的最新B模式偏振数据。我们还使用来自SDSS-III BOSS DR 12，MGS和6dFS的最新BAO数据;以及来自直接测量的哈勃常数（$H_0 = 73.24 \pm 1.74$ km/sec/Mpc）的高斯先验（HST）。我们发现，包括BK 14的数据使得约束的有效质量的无菌中微子（$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$）稍强，更喜欢更高的$σ_8$值。$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}} <$ 0. 46 eV（95\%C. L.）在Planck 2015、BAO和BK 14数据集的组合…
2019-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino mass, leptogenesis and sterile neutrino dark matter in inverse seesaw framework
本文研究了$S_{4}$味对称反跷跷板模型，该模型有可能通过轻子生成同时研究中微子现象、暗物质（DM）和重子宇宙不对称性（BAU）。该模型是标准模型的扩展，通过增加两个右手中微子和三个不育费米子，导致keV尺度的不育中微子暗物质和两对准狄拉克态。模型中最轻的准狄拉克对的CP破坏衰变产生轻子不对称，然后转化为宇宙的重子不对称。因此，该模型可以同时给出中微子质量、宇宙中的暗物质含量和重子不对称性的解。在这个模型中的$S_{4}$味对称性增加额外的$Z_{4}\times Z_{3}$对称性，以约束汤川拉格朗日。详细的数值分析得到了正态和逆态的暗物质质量、DM-活性混合以及BAU。我们试图将这两个宇宙学观测量关联起来，找到了一个满足DM唯象和BAU的公共参数空间。模型的参数空间进一步受到上述观测量的最新宇宙学界的约束。
2021-06-08 hep-ph
Another look at the impact of an eV-mass sterile neutrino on the effective neutrino mass of neutrinoless double-beta decays
中微子振荡实验还没有排除可能存在eV质量的惰性中微子，它与普通的活性中微子轻微混合。假设中微子是Majorana粒子，我们探讨了这种无中微子对无中微子双β衰变$\langle m \rangle^\prime_{ee} \equiv m^{}_1 |V^{}_{e1}|^2 e^{{\rm i}ρ} + m^{}_2 |V^{}_{e2}|^2 + m^{}_3 |V^{}_{e3}|^2 e^{{\rm i}σ} + m^{}_4 |V^{}_{e4}|^2 e^{{\rm i}ω}$的有效中微子质量的影响，其中$m^{}_i$和$V^{}_{ei}$（对于$i = 1, 2, 3, 4$）分别表示4 $\times$ 4中微子味混合矩阵$V$的绝对质量和第一行元素，对于该混合矩阵$V$，完全参数化包括三个Majorana型CP破坏相$\{ρ, σ, ω\}$。零有效中微子质量$|\langle m \rangle^\prime_{ee}| = 0$是可能的，无论三个活跃的中微子采取正常或倒置的质量排序，其影响的参数空间进行了详细的研究。特别是，给定的最佳拟合值的$m^{}_4 \approx 1.3~{\rm eV}$和$|V^{}_{e4}|^2 \approx 0.019$从最新的全球分析的中微子振荡数据，三维视图的$|\langle m \rangle^\prime_{e…
2017-10-28 hep-ph
Checking T and CPT violation with sterile neutrino
在LSND之后，不育中微子引起了人们的关注，并促使高能物理、天文学和宇宙学研究标准模型之外的物理，考虑最小的3+1（3个活跃和1个不育）到3+N中微子方案。本文导出了3+1中微子方案的中微子转换几率的解析方程。在这里，我们试图探索中微子工厂中四味中微子方案T和CPT破坏的可能信号。分析中考虑的无菌参数值取自两种不同类型的中微子实验，即长基线实验和反应堆+大气实验。在这项工作中，黄金和发现通道被选为调查的T违反。在观测T破坏的同时，我们规定，在50 GeV能量下工作的中微子工厂有可能在所考虑的基线范围（3000 km-7500 km）内观测到T破坏特征。对于正常的中微子质量等级（NH），随着能量的增加，中微子工厂抑制CPT破坏的能力增强。具有500 kt-yr曝光时间的中微子工厂将能够捕获具有3 $ σ$能级的$ δc_{31}\geq 3.6\times10^{-23} $ GeV的NH和具有3 $ σ$能级的$ δc_{31}\geq 4\times10^{-23} $ GeV的IH的CPT违反。
2016-05-14 hep-ph
Constraining visible neutrino decay at KamLAND and JUNO
我们研究可见中微子衰变的反应堆中微子实验KamLAND和，朱诺。假设中微子衰变的Majoron模型，我们得到了Majoron和中微子之间的耦合以及最大质量中微子态的寿命/质量的约束，即，$τ_{3} / m_{3}$或$τ_{2} / m_{2}$，分别用于正常或倒置质量排序。我们得到的约束条件的寿命$τ_{2} / m_{2} \geq 1.4 \times 10^{-9}~\rm{s/eV}$在倒置的质量排序KamLAND和JUNO在90%的CL。在正常的顺序，其中的界限只能得到JUNO，约束是温和的比逆序的情况下，$τ_{3} / m_{3} \geq 1.0 \times 10^{-10}~\rm{s/eV}$在90% CL。我们发现，最轻中微子质量（$=m_{\rm{lightest}}$），$m_1 (m_3)$的正常（倒置）的质量排序，对不同类型的耦合（标量或赝标量）的约束的依赖性是相当强的，但$m_{\rm{lightest}}$的寿命/质量约束的依赖性是温和的。
2020-11-06 hep-ex hep-ph
The strongest bounds on active-sterile neutrino mixing after Planck data
在早期宇宙中，活跃中微子的振荡可以激发出轻的惰性中微子。它们的性质可以通过它们作为额外辐射的贡献来限制，这些额外辐射可以用中微子种类的有效数量N_ eff和今天的宇宙能量密度Ω_ν h ^2来参数化。这两个参数都已通过普朗克卫星实验测量到相当高的精度。我们用这个结果来更新（3+1）无菌中微子情形的参数空间的边界，其中活性-无菌中微子的质量平方分裂在（10^{-5}-10^2）eV ^2范围内。我们认为正常和倒置的质量排序的活跃和不育状态。第一次，我们考虑到两个非零的积极-无菌混合角的可能性。我们发现，边界是更严格的比在实验室实验中得到的。这导致了与轻无菌中微子的短基线暗示的强烈张力。为了消除这种分歧，需要修改标准宇宙学的假设，例如大的原始中微子不对称性。
2013-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrinos at the CNGS
我们研究了CNGS束在约束一个模型的参数空间中的潜力，该模型具有一个由$\mathcal{O}(\eVq)$质量平方差$\Dmq_\Sbl$从三个活跃中微子中分离出来的无菌中微子。我们使用OPERA探测器作为参考进行分析（我们的分析可以升级，包括对ICARUS探测器的详细模拟）。我们指出，在CNGS束上，约束无菌中微子参数空间的最大潜力的通道是$ν_μ\to ν_τ$。其原因有两个：第一，控制这种振荡的活性-无菌混合角受目前实验的约束较小;第二，这是OPERA和ICARUS设计的信号，因此受益于极低的背景。在我们的分析中，我们还考虑了$ν_μ\to ν_e$振荡。我们发现，CNGS寻找无菌中微子的潜力受到束流名义强度的限制，但随着中微子通量增加2到10倍，它会显着增强。在这种情况下，来自两个通道的数据使我们能够进一步约束四中微子模型参数空间。我们的结果适用于任何值的$\Dmq_\Sbl \gtrsim 0.1 \eVq$，\textit{i.e.}时，由这个质量平方差驱动的振荡平均。我们还检查了$θ_{13}$的束缚，可以把在CNGS不受可能存在的不育中微子。
2007-10-11 hep-ph
Phenomenological study of extended seesaw model for light sterile neutrino
研究了最小扩展I型跷跷板模型中能产生$\sim$ eV级无菌中微子的Yukawa矩阵的零织构。在这个模型中，三个右手中微子和一个额外的单线态$S$被添加，以产生一个轻不育中微子。活动中微子的轻中微子质量矩阵$ m_ν$依赖于狄拉克中微子质量矩阵（$ M_{D} $）、马约拉纳中微子质量矩阵（$ M_{R} $）和耦合右手中微子和单重态的质量矩阵（$ M_{S} $）。该模型预测其中一个轻中微子质量会消失。我们系统地研究了$ M_{D} $中的零纹理，发现$ M_{D} $中最多五个零可以导致$ m_ν $中可行的零纹理。在这项研究中，我们考虑四种不同形式的$ M_R $（一个对角线和三个非对角线）和两种不同形式的$(M_{S})$包含一个零。值得注意的是，我们仅获得了两种允许的具有倒置分级质谱的$ m_ν $形式（$m_{eτ} = 0 $和$m_{ττ}=0$）。我们重新分析的唯象意义，这两个允许的纹理$m_ν$在最近的中微子振荡数据的光。在MES模型的背景下，我们还表示的低能质量矩阵，无菌中微子的质量和活性无菌混合的参数允许的汤川矩阵。MES模型导致了一些额外的相关性，这些相关性不允许之前获得的一些汤川纹理，即使它们给出了允许的$m_ν$的一零形式。我们表明，在我们的研究中允许的纹理可以实现在一个简单的方式在一个模型的基础上MES机制与离散阿贝尔味对称群$Z_8 \times …
2017-03-07 hep-ph
Fundamental physics with the Hubble Frontier Fields: constraining Dark Matter models with the abundance of extremely faint and distant galaxies
我们发现，在$z\approx 6$在哈勃前沿场（HFF）的超微弱透镜星系的测量丰度提供了严格的约束参数空间的i）暗物质模型的基础上keV的不育中微子; ii）“模糊”波状暗物质模型，基于超轻粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体。对于不育中微子，我们考虑了两种产生机制：通过与活跃中微子混合产生的共振产生和标量粒子的衰变。对于前一个模型，我们推导出组合的无菌中微子质量$m_ν$和混合参数$\sin^2(2θ)$，提供了严格的下限混合角（因此轻子不对称性）的方法独立于重子物理。对于后者，我们计算的标量质量，其耦合到希格斯场，和汤川耦合的标量不育中微子的允许组合。我们比较我们的结果，独立的，现有的天体物理界在相同的质量范围内的不育中微子。对于“模糊”的情况下，暗物质，我们发现，所观察到的数密度$\approx 1/{\rm Mpc}^3$的高红移星系在HFF设置一个下限$m_ψ\geq 8\cdot 10^{-22}$电子伏特（在3- $σ$置信水平）的粒子质量，结果强烈反对波状玻色子暗物质作为一个可行的模型结构形成。我们讨论的影响，我们的结果的不确定性，由于系统学在选择高度放大，微弱的星系在高红移。
2017-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Interpretation of NO$ν$A and T2K data in the presence of a light sterile neutrino
我们详细研究了光无菌中微子在解释长基线实验NO $ν$ A和T2 K的最新数据中的影响，评估了标准3味参数估计相对于3+1方案中引起的扰动的鲁棒性/脆弱性。我们发现，所有的基本特征的3味分析，包括弱指示（$\sim$ 1.4 $σ$），有利于反中微子质量排序，CP相$δ_{13} \sim 1.2π$的值的偏好，和大量的简并的两个八分体的$θ_{23}$，都保持基本不变的4味计划。我们的分析还表明，它是可能的，以获得新的CP阶段$δ_{14}$的一些约束。最后，我们指出，与非标准中微子相互作用不同的是，轻无菌中微子不能缓解最近出现的NO $ν$ A和T2 K之间的紧张关系.
2021-04-08 hep-ex hep-ph
Impact of sterile neutrinos on the early time flux from a galactic supernova
我们研究的eV质量尺度的无菌中微子的存在的影响--在球场上的参数是什么需要适合实验室的异常-在早期的电子中微子和反中微子通量与核心坍缩超新星（SN）的时间配置文件。特别是，我们专注于在第一个几十毫秒的信号中预期的中子化爆发的普遍特征：提供一个具有足够灵敏度的检测器是可用的，这是众所周知的，在3中微子框架中的中微子通道中的中子化爆发的检测将信号倒置的质量等级。这个结论是显着改变的存在下，一个不育中微子：我们在这里研究分析和数值的参数空间中的区域，这个特征信号消失，模仿正常的层次预期。相反，检测到一个峰值与预期的倒置质量等级一致，将排除存在一个无菌状态在一个更广泛的参数空间比实验室异常拟合所需的，甚至探测器在不久的将来上线。此外，我们还发现了能量-时间双微分通量的特殊变化，由于运动学原因出现了延迟峰，这可能在有利的参数和银河SN的高统计检测的情况下提供了显着的签名。我们还评论其他潜在的有趣的影响，在电子antineutrino通道，如果一个以上的角度在积极的无菌部门是非零的。作为一个辅助的结果，我们得出的技术解决方案的方程，在附录中，我们报告的凯莱-汉密尔顿形式主义的演变的四中微子系统的物质，概括现有的结果在文献中。
2014-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Joint short- and long-baseline constraints on light sterile neutrinos
最近的研究表明，长基线（LBL）实验是敏感的额外CP相位涉及轻无菌中微子，其存在的几个异常短基线（SBL）的结果表明。我们表明，在3+1计划，现有的SBL数据与LBL的结果来自两个目前正在运行的实验NO $ν$ A和T2 K的组合，使我们能够同时约束两个活跃的无菌混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$和两个CP阶段$δ_{13} \equiv δ$和$δ_{14}$，虽然在第二CP阶段的信息仍然很弱的时刻。两个混合角基本上由SBL数据确定，而一旦考虑来自SBL设置的信息，则两个CP相位受LBL实验的约束。我们还评估了更一般的3+1方案中的标准3-风味参数估计的稳健性/脆弱性。我们发现：（1）在3味分析中发现的CP破坏的迹象在3+1方案中也存在，$δ_{13} \equiv δ$在$-π/2$附近仍有其最佳拟合值;（2）当无菌中微子开始起作用时，有利于正常层次的3味弱暗示变得更不重要; iii）非最大$θ_{23}$的弱指示（由NO $ν$ A消失数据驱动）在3+1方案中持续存在，其中在几乎90\%C. L.在正常和反向质量等级中; iv）在3-风味框架中发现的有利于$θ_{23}$的两个八分圆之一的偏好（对于反向质量等级较高的八分圆）在3+1方案中被完全冲洗掉。
2017-03-07 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Constraining new physics scenarios in neutrino oscillations from Daya Bay data
本文首次对大亚湾实验的$\bar ν_e \to \bar ν_e$消失数据进行了详细的拟合，以约束无菌中微子在大紧致额外维（LED）中传播的模型和非标准相互作用影响中微子产生和探测（NSI）的模型的参数空间.我们发现，在LED场景中的紧化半径$R$可以被限制在$0.57 \, μm$的水平正常有序和$0.19\, μm$的倒序，在2 $σ$的置信水平。对于NSI模型，反应堆数据在$\sim 10^{-3}$水平上为参数$\varepsilon_{ee}$设定了一个强上限，而$\varepsilon_{eμ}$和$\varepsilon_{eτ}$的主要影响是$θ_{13}$测定的恶化。
2014-03-21 hep-ph
Sterile sector impacting the correlations and degeneracies among mixing parameters at the Deep Underground Neutrino Experiment
本文研究 DUNE 探测活性-惰性中微子混合的能力，通过解析振荡概率、GLoBES 近远探测器联合拟合及不同束流与运行时间组合，展示了带电流和中性流相互作用对宽质量平方差范围内惰性参数约束灵敏度的提升。
2025-02-07 hep-ex hep-ph
Exploring New Physics from nu_tau events in OPERA
详细分析了OPERA实验中的$10$ $ν_τ$事件对影响中微子在物质中传播的非标准相互作用参数$\varepsilon_{μτ}$的影响，以及含有一个$3+1$类型的无菌中微子的模型的允许参数空间.
2019-03-21 hep-ph
On the Role of the $ν_τ$ Appearance in DUNE in Constraining Standard Neutrino Physics and Beyond
我们考虑在未来的地下中微子实验（DUNE）中的$ν_μ\to ν_τ$出现通道，它提供了一个很好的$ν_τ$样本的统计。为了测量其对约束振荡参数的影响，我们考虑了几个假设的效率为$ν_τ$充电电流信号事件（与随后的$τ\to e$衰减）和相关的背景和研究各种系统的不确定性的影响。两种不同的中微子通量被认为是CP破坏优化的流量和$ν_τ$优化的流量。我们的结果表明，除了$ν_μ\to ν_τ$外观通道并没有减少目前的标准3- $ν$振荡参数的不确定性，但它可以在一个显着的方式提高灵敏度的非标准相互作用参数$|ε_{μτ}|$和新的混合角$θ_{34}$的无菌中微子模型的$3+1$类型。
2019-12-17 hep-ph
Deviations to cobimaximal mixing in a 3+1 neutrino scenario
Universidad Santiago de Cali（圣地亚哥德卡利大学）
本研究探究3+1中微子场景中惰性中微子态对cobimaximal混合及μ-τ反射对称性的破坏，推导相关参数预测，发现倒序情形受实验约束排除，正序情形仍可行且有效马约拉纳质量在未来实验灵敏度范围内。
2026-10-14 hep-ph
Neutrino Oscillations Due to Nonuniversal Gauge Interactions in the Weak Sector
本文讨论了由非普适电弱规范相互作用模型导出的中微子质量矩阵的结构。我们讨论了中微子质量的两种有趣的模式。第一种模式是层次型的，它适合于太阳中微子数据的LMA或LOW解。第二种模式产生反相质谱，其适合当前不优选的SMA溶液。产生轻不育中微子质量的机制是有趣的，并简要讨论。
2002-08-15 hep-ph
Consequences of $μ$-$τ$ reflection symmetry for $3+1$ neutrino mixing
我们研究了$3+1$中微子混合方案中存在轻无菌中微子时$μ-τ$反射对称性的结果。我们讨论了全$μ-τ$反射对称性以及部分$μ-τ$反射对称性的含义。对于总的$μ-τ$反射对称性，我们发现$θ_{23}$和$δ$的值分别局限在$π/4$和$\pm π/2$附近。在倒置层次结构的情况下，当前允许的$θ_{23}$和$δ$区域位于总$μ-τ$反射对称性所优选的区域之外。然而，有趣的预测的中微子混合角和狄拉克CP破坏相位考虑部分$μ-τ$反射对称性。我们得到了中微子混合角$θ_{23}$和狄拉克CP相位$δ$之间的预测关联，并研究了这些关联在未来长基线实验DUNE中的可检验性。我们发现，虽然强加的$μ-τ$反射对称性在第一列承认正常和倒置的中微子质量层次，要求$μ-τ$反射对称性的第二列排除倒置的层次。有趣的是，考虑到第四列中的$μ-τ$反射对称性，无菌混合角$θ_{34}$受到严格约束。我们还研究了$μ-τ$反射对称性的Majorana阶段和中微子双β衰变的后果。
2019-08-01 hep-ex hep-ph
Majorana Neutrinos from Inverse Seesaw in Warped Extra Dimension
我们提出了反跷跷板机制作为一种方式来理解小马约拉纳质量的中微子在扭曲的额外维度模型与跷跷板规模在TeV范围。该模型解释了在四维模型中实现反跷跷板机制所需的超小轻子数破缺是普朗克膜上轻子数破缺的结果。我们构建现实的模型，根据这一想法，适合观察到的中微子振荡数据正常和倒置的质量模式。我们计算了从卡鲁扎-克莱因模式的轻中微子质量的修正，并表明它们是小的参数范围内的利益。该模型的另一个特点是，全球宇称异常的缺乏意味着至少存在一个轻的不育中微子与不育和活跃的中微子混合的范围内建议的LSND和MiniBooNE观测。
2011-07-20 hep-ph
Constraining Light Dark Matter with Diffuse X-Ray and Gamma-Ray Observations
我们目前的限制衰减和湮灭暗物质（DM）在4千电子伏至10 GeV的质量范围内，使用卫星HEAO-1，INTEGRAL，COMPTEL，EGRET和费米伽马射线太空望远镜公布的结果。我们从各种DM衰变模式中推导出γ射线谱的解析表达式，并发现寿命限制在10^24-10^28秒的范围内，取决于DM质量和衰变模式。我们将这些约束映射到各种模型的参数空间上，包括一个隐藏的光子，它是动力学混合隐藏扇区的一部分，一个引力子与R-宇称违反衰变，一个不育中微子，DM与偶极矩，和一个黑暗的π。在参数空间的某些部分，发现对不育中微子和隐光中微子DM的间接约束比其他实验或天体物理探测更有力。虽然我们的重点是衰减DM，我们也提出了DM湮灭的电子-正电子对的限制。我们发现，如果湮灭是p波抑制，银河系的扩散约束，取决于DM质量和速度在重组，更强大的约束比宇宙微波背景。
2013-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Constraining pseudo-Dirac neutrinos from a galactic core-collapse supernova
本文分析 SN1987A 中微子数据以约束赝狄拉克活性—惰性中微子振荡，发现轻微偏好非零质量平方差，并排除迄今最小的 $δm^2\sim10^{-20}{\rm eV}^2$。
2023-08-16 hep-ph
Constraining Bilinear R-Parity Violation from Neutrino Masses
我们用中微子振荡数据对R宇称破坏的MSSM模型进行了讨论。研究了在外部中微子线上附加双线性插入的单圈粒子-粒子图，我们构造了对中微子质量矩阵的相关贡献。假设正常或倒置层次结构，并考虑到可能的CP违反阶段，这样得到的矩阵与实验的比较，允许设置约束的双线性耦合常数的值。用海德堡-莫斯科无中微子双β衰变实验的输入给出了类似的计算。我们的分析基于统一在GUT尺度上的MSSM参数的重整化群演化。利用得到的边界，我们计算的贡献马约拉纳中微子过渡磁矩。
2012-01-05 hep-ph
