Consequences of the MSW mechanism with Super-Kamiokande oscillation parameters and of the volume distribution of neutrino sources in the Sun

超级神冈探测器II的昼夜效应研究电子谱形变与昼夜不对称性

A Study of the Day - Night Effect for the Super-Kamiokande Detector: II. Electron Spectrum Deformations and Day - Night Asymmetries

利用高精度计算的太阳中微子在太阳中微子问题的MSW $ν_e \to ν_{μ(τ)}$跃迁解的情况下穿越地球的中微子的生存概率的结果，我们推导出了用Super Kamiokande探测器测量的$e^-$ -谱的变形中的一年平均昼夜（D-N）不对称性的预测，以及该探测器中能量积分一年信号的D-N不对称性。的不对称性计算太阳$ν_e$穿越地球地幔，核心和（地幔+核心）的一个大的代表性的一组值的MSW过渡参数$Δm^2$和$\sin^2 2θ_v$从"保守“的MSW解决方案区域考虑到可能的不确定性的$^8$ B和$^7$的中微子通量的值。的体积物质密度的值和在核心的化学成分的不确定性的影响，对D-N不对称预测进行了讨论。它示出，特别是，对于$\sin^2 2θ_v \leq 0.013$的一年平均的D-N不对称性的中微子穿过地球的核心可以大于不对称性（只有地幔交叉+核心交叉）中微子的一个因素高达6。在$\sin^2 2θ_v \gsim 10^{-4}$区，导出了Super Kamiokande探测器的$Δm^2 - \sin^2 2θ_v$平面上的Iso -（D-N）不对称性等值线。我们的结果表明，超级神冈实验可能能够测试的$\sin^2 2θ_v \le 0.01$区域的MSW解决方案的太阳中微子问题进行选择性的D-N不对称测量。

非标准太阳模型太阳中微子问题的MSW解

The MSW solution to the solar neutrino problem for non-standard solar models

本文讨论了非标准太阳模型（NSSM）在解决太阳中微子问题时遇到的困难，强调了镓-神冈数据和镓-氯数据的不相容性。我们的结论是，NSSM的不能同时解释任何两个太阳中微子数据（氯，神冈和镓）的结果。我们进一步解决的问题是否MSW解决方案存在NSSM的（例如，模型与$^8$ B中微子通量远低于标准的和/或中心温度$T_c$非常不同的$T_c^{\text{SSM}}$）。我们证明了MSW溶液的存在，并且相对于$S_{17}$（$p$ + $^7$ Be反应的$S$ -因子）和$T_c$的变化非常稳定。特别是，$Δm^2$几乎是常数，而$\sin^2 2θ$取决于$S_{17}$（或$^8$ B-中微子通量）和$T_c$的精确值。

太阳中微子问题的MSW解现状

Status of the MSW Solutions to the Solar Neutrino Problem

在这次演讲中，我们提出了一个更新的全球分析的结果的两种味道MSW解决方案的太阳中微子问题的转换方面的$ν_e$到活跃或无菌中微子，包括完整的数据集对应的825天的超级神冈数据样本以及氯，GALLEX和SAGE实验。

SNO与超级神冈中微子率的关系

Relations between the SNO and the Super Kamiokande solar neutrino rates

通过比较SNO和Super Kamiokande实验测量的中微子能谱，得到了两个实验中观测到的中微子能谱与SSM能谱之比的不等式。这些不等式适用于SSM通量的可能依赖于能量的减少和中微子振荡的情况。我们用它们来研究两个实验之间的关系，预期的MSW和“公正”的振荡情况。

太阳中微子振荡的Super-Kamiokande大气低能数据的意义

Implications of Super-Kamiokande atmospheric low-energy data for solar neutrino oscillations

结果表明，太阳中微子问题的大混合角MSW解的高Δ m^2部分不受低能上升事件的Super-Kamiokande数据的支持。CHOOZ长基线反连续->反连续振荡实验结果表明，在中微子混合矩阵的元素U_{e3}小到可以忽略的情况下，三中微子方案得到了一个定量的束缚.

用LNW质量矩阵对太阳中微子数据的真空和MSW解释

Vacuum and MSW interpretations of solar neutrino data with the LNW mass matrix

进一步研究了最近应用于中微子的Lehmann-Newton-Wu质量矩阵。前面给出的分析结果在标准太阳模型的太阳密度分布中得到了数值证实。大气和太阳中微子数据的综合分析有利于MSW解决方案的真空振荡解决方案。太阳中微子探测器的总速率和Super-Kamiokande合作报告的太阳中微子光谱畸变有利于一个重中微子（m3 \sim 0.05 eV）和两个轻中微子（m1，m2 \lsim 0.003 eV）。

Searching for Dark Matter in the Sun using Hyper-Kamiokande

We study the ability of the Hyper-Kamiokande (HyperK) experiment, currently under construction, to constrain a neutrino signal produced via the annihilation of dark matter captured in the Sun. We simulate upward stopping and upward through-going muon events at HyperK, using Super-Kamiokande (SuperK) atmospheric neutrino results for validation, together with fully and partially contained events. Considering the annihilation of dark matter to various standard model final states, we determined the HyperK sensitivity to the dark matter spin-dependent scattering cross-section. We find that HyperK w…

太阳中微子问题真空振荡和MSW解的检验

Testing the Vacuum Oscillation and the MSW Solutions of the Solar Neutrino Problem

太阳中微子问题的真空振荡和MSW解决方案的太阳模型独立的测试被认为是。对未来太阳中微子探测器（SNO，Super Kamiokande，BOREXINO，HELLAZ）在太阳中微子参与真空振荡时，探测信号的时间（季节）变化作了详细的预测。硼中微子的光谱的扭曲的结果，从中微子-电子散射引起的硼中微子，在真空振荡或MSW过渡的情况下，大量的相关参数的值。讨论了在未来的太阳中微子实验中区分真空振荡、MSW绝热和MSW非绝热跃迁（解）的可能性。

存在噪声物质密度涨落时太阳中微子问题的MSW解

MSW Solutions to the Solar Neutrino Problem in Presence of Noisy Matter Density Fluctuations

通过数值求解中微子系统的演化方程，研究了太阳中物质密度的随机涨落对物质中中微子共振转换的影响。为了建立对MSW解决太阳中微子问题的可能影响，我们对所有现有的可观测量进行了全局分析，包括测量的总速率以及超级神冈测量事件速率在白天和夜晚的时间依赖性和反冲电子能谱。我们发现，随机噪声的影响是较大的小混合角，他们是最重要的相关长度在几个100公里$\lesssim L_0\lesssim$几个1000公里。它们可以理解为当振荡中微子态在一个涨落长度L_0上获得的相位是2 $π$的倍数时发生的参量共振。我们发现，这种共振参数条件主要是实现了低能量中微子，如pp-中微子，因此它的效果主要是看到的总事件率，而其他超级神冈观测值是非常轻微的敏感噪声的存在下，由于较高的能量阈值。

对Super-Kamiokande大气中微子实验中可能出现的电子中微子过剩的评论

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。

Solar Neutrino Observables Sensitive to Matter Effects

We discuss constraints on the coefficient A_{MSW} which is introduced to simulate the effect of weaker or stronger matter potential for electron neutrinos with the current and future solar neutrino data. The currently available solar neutrino data leads to a bound A_{MSW} = 1.47^{-0.42}_{+0.54} (^{-0.82}_{+1.88}) at 1σ(3σ) CL, which is consistent with the Standard Model prediction A_{MSW} = 1. For weaker matter potential (A_{MSW} < 1), the constraint which comes from the flat ^8B neutrino spectrum is already very tight, indicating the evidence for matter effects. Whereas for stronger matter po…

太阳在中微子中晚上看起来更亮吗？

Does the Sun Appear Brighter at Night in Neutrinos?

我们准确地计算了太阳中微子事件的数量作为太阳天顶角的函数，有和没有中微子振荡，在超级神冈，SNO和格兰萨索国家实验室的位置的探测器。使用不同的地球模型来估计地球物理的不确定性，和不同的太阳模型来估计太阳的不确定性，我们评估的太阳中微子事件的天顶角分布的MSW效应预测的失真。这种扭曲是由地球中的振荡和$ν-e$相互作用引起的，这种相互作用从$ν_μ$或$ν_τ$再生出$ν_e$。我们发现，天顶角分布的前两个时刻是更敏感的小混合角MSW的解决方案比传统的研究昼夜不对称。我们提出的iso-sigma等值线说明了超级神冈，SNO，BOREXINO，ICARUS和HERON/HELLAZ在其实际位置（和赤道）检测地球再生效应的潜力。四个开创性的太阳中微子实验所青睐的MSW解决方案预测了Super-Kamiokande，SNO，BOREXINO和ICARUS的特征扭曲，其范围从无法测量的小到$> 5σ$（stat），经过短短几年的观测。

太阳中微子异常的解决方案

Solutions to Solar Neutrino Anomaly

我们提出了一个更新的分析天体物理的解决方案，双味MSW解决方案，和真空振荡解决方案的太阳中微子异常。最近的五个太阳中微子实验的结果，包括天顶角（昼夜）和光谱信息从神冈实验，和初步的超级神冈结果。新的理论发展包括使用最新的Bahcall-Pinsonneault通量预测（和不确定性）和密度和生产配置文件，中微子-电子散射截面的辐射校正，以及从镓源实验推断的Ga吸收截面的新约束。从一个独立于模型的分析，任意天体物理的解决方案被排除在98%C. L。即使忽略这三类实验中的任何一类，放松光度约束，或者允许对7 Be通量的抑制大于对8B通量的抑制。数据很好地描述了大，小混合角两味MSW转换，MSW转换成一个无菌中微子与小混合，或真空振荡。我们还提出了MSW适合非标准的太阳能模型参数化的任意太阳能核心温度或任意8B通量。

太阳模型解、MSW分析和未来的太阳中微子实验

Solar Model Uncertainties, MSW Analysis, and Future Solar Neutrino Experiments

各种理论的不确定性在标准的太阳模型和Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）分析进行了讨论。结果表明，两种方法估计太阳中微子通量的不确定性是等效的：（a）一个简单的参数化的不确定性使用的核心温度和核生产截面;（b）的Monte Carlo方法Bahcall和Ulrich。在MSW分析中，我们强调正确处理通量分量之间和不同探测器之间的理论不确定性的相关性，地球效应，以及组合$χ^2$程序中的多个解决方案。还显示了各种标准和非标准太阳能模型的MSW解决方案。本文给出了未来太阳中微子实验的整体解的MSW预测，重点介绍了Sudbury中微子观测站和Super-Kamiokande的能谱测量和昼夜效应，以区分这两种解。

超 Kamiokande 强约束太阳捕获轻子偏爱暗物质

Super-Kamiokande Strongly Constrains Leptophilic Dark Matter Capture in the Sun

利用超 Kamiokande 10 年数据，研究轻子偏爱暗物质在太阳中的捕获，并设定了比地面直接探测更严格的散射截面限制，暗物质质量低于 100 GeV 时截面低至 4×10^-41 cm^-2。

MSW介导的中微子衰变和太阳中微子问题

MSW mediated neutrino decay and the solar neutrino problem

我们研究太阳中微子问题假设同时存在MSW跃迁在太阳和中微子衰变的方式从太阳到地球。我们做了一个全球$χ^2$ -分析的数据在Cl，Ga和Superkamiokande（SK）的实验和SK昼夜光谱数据的总率，并确定在允许的区域中的变化在$\dm - \tan^2θ$平面中存在的衰变。我们还讨论了在SNO实验中不稳定中微子的影响。

Super-Kamiokande的大气中微子和中微子振荡中的参数共振

Atmospheric neutrinos at Super-Kamiokande and parametric resonance in neutrino oscillations

我们考虑地球大气中微子的振荡在三中微子计划与$Δm^2$系列和一个小的混合物的电子中微子的重质量本征态的混合角$θ_{13}$。结果表明，对于由Super-Kamiokande数据和$\sin^2 2θ_{13} \aprle 0.2$所指示的$Δm^2 \simeq (0.5 - 3) \times 10^{-3}$ eV $^2$，MSW和参量共振增强了多GeV中微子在次优势$ν_μ \leftrightarrow ν_e$模中的振荡.当中微子穿过地核时发生的参量共振对$Δm^2 \simeq (1 - 2)\times 10^{-3}$ eV $^2$，$\sin^2 2θ_{13} \aprle 0.06$起主导作用。共振物质效应导致可观察到的过量的e-类事件与特定的天顶角的依赖性，即使是小的$θ_{13}$。多GeV类电子事件的上下不对称性在$|\cos Θ_e| > 0.2$和$|\cos Θ_e| > 0.6$中分别达到15%和30%，其中$Θ_e$是电子的天顶角。

来自 Super-Kamiokande 的太阳中暗物质–电子散射的 $ν$ 限制

$ν$ 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。

Searching for Dark Matter Annihilation into Neutrinos with Super-Kamiokande

This work presents indirect searches for dark matter (DM) as WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) using neutrino data recorded by the Super-Kamiokande detector from 1996 to 2014. The results of the search for WIMP-induced neutrinos from the Sun and the Milky Way are discussed. We looked for an excess of neutrinos from the Sun/Milky Way direction compared to the expected atmospheric neutrino background. Event samples including both electron and muon neutrinos covering a wide range of neutrino energies (GeV to TeV) were used, with sensitivity to WIMP masses down to tens of GeV. Various W…

太阳中微子

Solar Neutrinos

太阳中微子实验的现状及其对非标准天体物理学（{ \it，}冷太阳模型）和非标准中微子性质（{ \it例如，} MSW转换）进行了讨论。假设所有的实验都是正确的，Kamiokande和Homestake观察到的相对速率很难用纯粹的天体物理解决方案来解释，而MSW转换可以描述所有的数据。假设标准太阳能模型，有两个允许的区域将MSW转换为$ν_μ$或$ν_τ$，其中非绝热解决方案给出比大角度更好的拟合。对于转化为无菌中微子，只有一个非绝热解。考虑到MSW转换和非标准天体物理学，这些数据同时确定了太阳核心的温度，误差在5%以内，与标准太阳模型预测一致。简要讨论了大气$ν_μ/ν_e$比和暗物质的热成分的影响，并总结了大统一理论模型的期望。

太阳中微子在SNO和Super-Kamiokande的地球再生

Earth Regeneration of Solar Neutrinos at SNO and Super-Kamiokande

我们用不同的$χ^2$定义分析了1258天的超级神冈日、夜太阳中微子能谱。最佳拟合位于$(Δm^2, tan^2 θ)=(5.01\times 10^{-5} eV^2, 0.60)$处的LMA区域，与系统误差是否包含在$χ^2$定义中无关。在三年的数据积累结束时，我们比较了不同定义的排除区域和允许区域，并选择最合适的定义来预测SNO的区域。首先，我们假设超级神冈看到一个通量抑制平坦的能谱。然后，我们考虑的可能性的三个MSW区域的每一个是太阳中微子问题的解决方案。我们发现，排除和允许区域的平坦谱假设和LMA和LOW解决方案是相似的。在三年内，我们预计SNO将找到与Super-Kamiokande非常相似的区域。我们评估具有最佳分箱的SNO的天顶角分布是否会对昼夜光谱的分析产生任何影响;为了进行比较，我们展示了对Super-Kamiokande的1258天天顶角分布的分析结果，其中最佳拟合参数是$(Δm^2, tan^2 θ)=(5.01\times 10^{-5} eV^2, 0.56)$。

太阳中微子问题的MSW解现状

Status of the MSW Solutions to the Solar Neutrino Problem

我们提出了一个更新的全球分析的两味MSW解决方案的太阳中微子问题的转换nu_e到活跃或不育中微子。我们执行一个适合的完整数据集对应的825天超级神冈数据样本以及氯，GALLEX和SAGE实验。我们使用所有测量的总事件率以及超级神冈的天顶角依赖性，能谱和季节变化的事件的数据。对于转换成活跃的中微子，我们发现，虽然总事件率的数据有利于小混合角（SMA）的解决方案，一旦完整的数据集包括SMA和大混合角（LMA）的解决方案给一个等效的适合的数据。组合分析的最佳拟合点为Δ m^2=3.6 × 10^{-5} eV^2 sin^2（2 θ）=0.79，其中chi^2_min=35.4/30 d.o.f; Δ m^2=5.1~ 10^{-6} eV^2和sin^2（2 θ）=5.5 × 10^{-3}，其中chi^2_min=37.4/30 d.o. f。与早期的504天研究Bahcall-Krastev-Smirnov相比，我们的结果表明，LMA解决方案不仅是允许的，但略有偏好。我们还表明，季节性影响，虽然很小，仍然可能达到8.5%，在最佳拟合的LMA解决方案，而不冲突的提示昼夜变化（6%是由于地球轨道的偏心率）。为了转换成无菌中微子，只有SMA解是允许的，其最佳拟合点Δ m^2=5.0 10^{-6} eV^2，sin^2（2 θ）=3。10^{-3}和chi^2_min=40.2/30 d…

在Super-Kamiokande和Sudbury中微子天文台中高、低能太阳中微子事件的昼夜不对称性

Day-night asymmetry of high and low energy solar neutrino events in Super-Kamiokande and in the Sudbury Neutrino Observatory

在太阳活动态之间的中微子振荡的背景下，我们简要地讨论了目前的可能性Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）解决方案的太阳中微子问题，这似乎是目前在大混合的青睐，在小地球再生效应可能仍然可以观察到在超级神冈（SK）和萨德伯里中微子天文台（SNO）。我们指出，由于这种效应在高（低）太阳中微子能量和高（低）质量平方差δm^2的情况下更大，因此将昼夜速率不对称性分为两个不同的能量范围可能是有用的。通过符号检验，我们发现，只要对Δ的灵敏度达到（亚）百分比水平，高、低能下的昼夜不对称性的差异Δ可能有助于区分低、高δm^2下的两个大混合解，无论是在SK还是在SNO中。

现实弦激发模型中的中微子质量和混合角

Neutrino Masses and Mixing Angles in a Realistic String-Inspired Model

我们分析了一个超对称弦启发模型的所有费米子质量和混合角的基础上的Pati-Salam $SU(4)\times SU(2)_L \times SU(2)_R$规范群补充的$U(1)_X$味对称。该模型涉及第三族汤川统一，并预测了顶部质量和真空期望值$\tan β$的比例。该模型还提供了一个成功的描述CKM矩阵和预测的质量的下和奇怪的夸克。然而，我们的主要重点是中微子的质量和MNS混合角，我们展示了如何最近的大气中微子混合观察到的超级神冈，和MSW解决方案的太阳中微子问题导致的重要信息的味道结构的模型附近的字符串规模。我们展示了如何使用“Clebsch零点”实现单右手中微子的优势，导致LMA MSW解决方案，对应于双极大混合。并讨论了低MSW和SMA MSW的解决方案。

极低能太阳中微子对MSW机制的影响

The effect of very low energy solar neutrinos on the MSW mechanism

本文研究了太阳内部捕获的极低能量热中微子背景通过相干折射相互作用引起的太阳中微子标准物质振荡的一些含义。设想了可能的实验测试，并简要讨论了目前在地球上探测到的太阳中微子数据。

从太阳中微子问题的LMA-MSW解约束Majorana中微子电磁性质

Constraining Majorana neutrino electromagnetic properties from the LMA-MSW solution of the solar neutrino problem

本文利用太阳中微子数据导出了Majorana中微子跃迁矩（TM）的严格界。如果存在这种情况，它们将有助于中微子-电子散射截面，从而改变在超级神冈中观察到的信号。最近的数据表明，太阳中微子问题的LMA-MSW解决方案的鲁棒性越来越强，并且在Kamland可能得到证实的前景，我们假设这个解决方案的有效性，并且我们通过使用最新的全球太阳中微子数据来约束中微子TM。我们发现TM矩阵的所有元素可以同时有界。此外，我们还展示了反应堆数据如何对太阳中微子数据起到补充作用，并使用这两种数据集的组合来改善电流边界。对LMA-MSW振荡参数和TM进行同时拟合，我们发现6.3 × 10 - 10} mu_B和2.0 × 10 - 10} mu_B是90% C. L。分别来自太阳能和太阳能+反应堆组合数据的边界。最后，我们对即将到来的Borexino实验进行了模拟，并表明它将从今天的数据中提高大约一个数量级的界限。

在Super-Kamiokande中寻找隐藏的扇形光子

On search for hidden sector photons in Super-Kamiokande

如果隐藏扇区光子存在，它们可能是通过太阳发射的光子振荡产生的。我们表明，这些粒子的搜索可以在超级神冈由于在这个检测器中的大量的光电倍增管（PMT）的存在下进行，具有相对低的噪声和大尺寸。这些粒子将穿透地球屏蔽层，并通过它们在PMT真空体积内振荡成真实光子而被PMT检测到。这将导致PMT计数率的增加，并且其每日变化取决于地球相对于太阳的位置。对于隐光子质量范围~10^{-3} - 10^{-1} eV，所提出的对这种效应的研究对小到~10 ^{-6}的光子-隐光子混合强度是敏感的，并且在没有观测的情况下，可以改善最近从光子再生激光实验中获得的该质量范围的限制。

MSW参数的唯一性如何？

How unique are the MSW parameters ?

我们研究了太阳核中可能存在的大冻结磁场和$10^{-10}$玻尔磁子量级的中微子磁矩对MSW参数的影响。这种可能性可以完全使$ν_{eL}$去极化，导致发射数量的一半。这与MSW相结合，可以解释目前的太阳中微子的实验数据，但与常规MSW单独的参数空间的不同区域。在这种情况下，允许更大的参数空间区域。绝热解对应的参数空间有一个大的带状，大混合角区域无解。非绝热区域仍然作为一个解决方案，但移动和更大的相对于常规MSW。

弦激发统一理论中太阳中微子问题的混合MSW + VO解

Hybrid MSW + VO Solution of the Solar Neutrino Problem in String-Motivated Unified Theories

结果表明，在弦激发的大统一理论中，太阳中微子问题的MSW + VO混合解可以自然地发生，根据该混合解，太阳nu_e在太阳中经历物质增强跃迁到nu_mu，nu_tau，然后在太阳和地球之间的真空中发生长波（约1.5 × 10^8 km）nu_e -> nu_mu，nu_tau振荡.我们考虑具有U（1）X族对称性的弦型SU（4）xSU（2）_LxSU（2）_R理论的超对称版本，它成功地描述了带电费米子质量和夸克混合，并将早期的费米子质量分析推广到中微子扇区.我们发现，表征太阳nu_e的物质增强跃迁和真空振荡的四个振荡参数Δ m_31^2，Δ m_21^2和sin^2 2 2 θ_12，sin^2 2 θ_13自然地得到了最近发现的混合MSW + VO解的范围内的值。

Testing MSW effect in supernova explosion with neutrino event rates

Flavor transition mechanisms of supernova (SN) neutrinos during their propagation deserve a close scrutiny. We present a method to verify Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein (MSW) effect during the propagation of SN neutrinos from the SN core to the Earth. The non-MSW scenarios to be distinguished from the MSW one are the incoherent flavor transition probability for neutrino propagation in the vacuum and the flavor equalization induced by fast flavor conversions. Our approach involves studying the time evolution of neutrino event rates in liquid argon, liquid scintillation, and water Cherenkov detect…

大混合角下的MSW效应

MSW effect for large mixing angles

太阳中中微子味道转换的传统物理描述集中在共振的概念上。然而，共振图像仅在小混合角θ的限制下有效。对于大的θ值，共振图像导致看似矛盾的结果。这一观测结果对于理解太阳中中微子味道转换的物理学非常重要，因为最新的太阳中微子数据似乎更倾向于大的混合角。在这里，我们回顾的基本参数，特别是显示，共振一般不符合最大违反绝热性的非绝热情况下或最大的味道转换点在绝热的情况下。我们还讨论了一个修正的绝热性准则。

太阳中微子：中微子质量的提示

Solar Neutrinos: Hint for Neutrino Mass

回顾了太阳中微子问题的研究现状。新中微子物理学的最强动力来自于天体物理解的完全唯象失败：（1）标准太阳模型被每一个太阳中微子实验排除在外。(2)Homestake和Kamiokande的综合结果与任何天体物理解决方案都不相容。(3)即使完全忽略Homestake的结果，到目前为止，还没有一个现实的太阳模型可以同时描述Kamiokande和镓的实验不确定性。另一方面，MSW解提供了对数据的完整描述，强烈暗示了质量的存在和中微子的混合。对今后的实验进行了详细的预测。它强调，太阳模型的不确定性是显着的，在确定振荡参数和预测未来的实验。特别是当$^8$ B通量（或$S_{17}$）比Bahcall-Pinsonneault模型的小20%时，SNO中带电电流与中性电流之比的测量结果可能变得模糊不清。

太阳中微子的三中微子混合、联合真空振荡和MSW跃迁

Three-Neutrino Mixing and Combined Vacuum Oscillations and MSW Transitions of Solar Neutrinos

Assuming three flavour neutrino mixing takes place in vacuum, we investigate the possibility that the solar nu_e take part in MSW transitions in the Sun due to Delta m^2_{31} from 10^{-7} eV^2 to 10^{-4} eV^2, followed by long wave length vacuum oscillations on the way to the Earth, triggered by Delta m^2_{21} (or Delta m^2_{32}) from 10^{-12} eV^2 to 10^{-10} eV^2, Delta m^2_{31} and Delta m^2_{21} (Delta m^2_{32}) being the corresponding neutrino mass squared differences. The solar nu_e survival probability is shown to be described in this case by a simple analytic expression. Depending on w…

太阳涨落与MSW效应

Solar Fluctuations and the MSW Effect

这次演讲总结了最近的计算结果，太阳介质内的波动如何影响太阳内的共振中微子振荡。虽然最初的计算指出日震波可能会产生可检测的影响，但最近更仔细的计算表明这不是真的。这些功能的波动，最大限度地提高中微子传播的影响被确定，并有可能对超新星和早期宇宙的影响。

中微子振荡中的MSW效应和物质效应

The MSW effect and Matter Effects in Neutrino Oscillations

MSW（Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein）效应是指中微子在变密度介质中发生绝热或部分绝热的味转换。本文综述了与该效应有关的主要概念、动力学和物理图象。在太阳内部实现了大混合MSW效应，为太阳中微子问题提供了解决方案。对于超新星中微子，可以实现由1-3混合驱动的小混合MSW效应。在坍缩的恒星内部，MSW动力学的新元素可能会出现：非振荡跃迁、非绝热转换、激波引起的时间相关绝热性破坏。对大气和地球加速器中微子都可以实现共振增强和振荡参量增强效应。本文给出了任意密度分布的低密度介质中中微子振荡的精确结果，并讨论了衰减效应。应用范围是太阳中微子和地球内部的SN中微子，其结果对中微子振荡层析成像是至关重要的。

太阳中微子问题的四个中微子振荡解

Four--Neutrino Oscillation Solutions of the Solar Neutrino Problem

本文在四中微子混合的框架下分析了太阳中微子问题的中微子振荡解，其中在三个标准中微子中加入一个无菌中微子。我们进行了一个适合的完整的数据集对应的825天的超级神冈数据样本，以及氯，GALLEX和SAGE和神冈实验。在我们的分析中，我们使用所有测得的总事件率，以及所有的超级神冈的天顶角依赖性和反冲电子能谱的数据。我们认为这两个过渡通过Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）机制，以及在真空中的振荡（只是这样），并找到允许的解决方案，为不同的附加混合角的值。这个框架允许跃迁到由附加参数$\cos^2(\vartheta_{23}) \cos^2(\vartheta_{24})$控制的活性或惰性中微子。我们讨论了不同的解决方案，这个额外的混合参数的最大允许值。

来自神冈地波动磁场的太阳反中微子

Solar Antineutrinos from Fluctuating Magnetic Fields at Kamiokande

我们考虑了在太阳对流区狭窄底部的强混沌磁场和共振物质振荡对电子Majorana反中微子产生的影响。即使是中等水平的噪声，我们表明，它是可能的，以获得一个小的，但显着的概率为$ν_e\to \barν_e$转换（1-3%）的能量范围为2-10兆电子伏的大区域的混合参数空间，同时仍然满足本（超级）-神冈antineutrino边界和观察到的总速率。另一方面，如果反中微子边界达到1%的水平，并假设SNP的粒子物理解决方案，将有可能获得有关太阳磁场内部场的信息。这里提出的机制的优点是独立于在很大程度上未知的太阳的磁场分布和固有的中微子磁矩。

硼中微子流和太阳中微子问题的MSW解

Boron neutrino flux and the MSW solution of the solar neutrino problem

在对来自太阳的硼中微子通量的预测中存在很大的不确定性，这不能被认为是纯粹的统计起源。我们把这个通量的大小，$Φ_B$，作为一个参数，从实验中发现。研究了太阳中微子问题的MSW解在不同$Φ_B$值下的性质。目前的数据给出了界限：$0.38 < Φ_B/ Φ_B^0 < 3.1$（2 $σ$），其中$Φ_B^0 \equiv 5.7 \cdot 10^6$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$是参考SSM中的通量。通量在此区间的变化扩大了混合角的允许范围：$\sin^2 2θ= 8\cdot 10^{-4} ÷2\cdot 10^{-2}$（小混合溶液）和$\sin^2 2θ= 0.2 ÷0.85$（大混合溶液）。如果原始硼中微子通量的值与Kamiokande的测量值相近，则对$\sin^2 2θ\sim (0.8 ÷2)\cdot 10^{-3}$（"极小混合溶液”）的数据进行了一致的描述。该解决方案的特点是铍中微子线的强抑制，硼中微子谱的高能量部分的弱扭曲和在$E > 5$ MeV的双比$(CC/NC)^{exp}/(CC/NC)^{SSM}$的值接近1。我们评论的可能性，测量中微子参数和原始硼中微子流量在未来的实验。

根据超级神冈数据和一个现实的弦模型研究中微子结构

Neutrino Textures in the Light of Super-Kamiokande Data and a Realistic String Model

受超级神冈的大气中微子数据的启发，我们讨论了可能的纹理马约拉纳和狄拉克中微子质量内的跷跷板框架。本文的主要目的是双重的：第一，从一个纯粹的现象学分析获得直观，第二，探讨在何种程度上可以实现在一个特定的模型。我们最初评论简化的两代的情况下，强调大混合是不相容的大层次的质量本征值。我们还强调，重整化群效应可能会放大中微子混合，估计这种放大的半解析表达式。几个例子，然后给出了三个家庭的中微子质量纹理，也可以容纳持续的太阳中微子赤字，与不同的假设中微子狄拉克质量矩阵。我们评论的中微子质量纹理的几个功能所产生的模型与U（1）味对称性。最后，我们讨论了从弦论导出的“现实”翻转SU（5）模型中中微子质量的可能模式，说明了理想的混合模式是如何出现的。小角度或大角度的MSW解都是可能的，而中微子质量的层次似乎比近简并更自然。这个模型包含了一些意料之外的特征，这些特征在其他模型中也可能是相关的：中微子狄拉克矩阵可能与夸克质量矩阵没有密切关系，重马约拉纳态可能包含额外的规范单态场。

太阳中中微子Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein势的静电修正

Electrostatic corrections to the Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein potential of a neutrino in the sun

这篇论文被撤回了。电场效应应解释为对电子密度的修正。因此，用全电子密度计算的MSW势能是正确的。

Atmospheric Results from Super-Kamiokande

Recent results from a 282 kiloton-year exposure of the Super-Kamiokande detector to atmospheric neutrinos are presented. The data when fit both by themselves and in conjunction with constraints from the T2K and reactor neutrino experiments show a weak, though insignificant, preference for the normal mass hierarchy at the level of ~1 sigma. Searches for evidence of oscillations into a sterile neutrino have resulted in limits on the parameters governing their mixing, |U_mu4}|^2 <0.041 and |U_tau4|^2 < 0.18 at 90% C.L. A similar search for an indication of Lorentz-invariance violating oscillation…

通过Hyper-Kamiokande的长基线中微子实验测量CP破坏相

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…

太阳中微子问题的混合MSW和真空解

Mixed MSW and Vacuum Solutions of Solar Neutrino Problem

假设三味中微子混合发生在真空中，我们研究了太阳$ν_e$参与由$Δm^2_{31} \sim (10^{-7} - 10^{-4})~eV^2$引起的太阳MSW跃迁的可能性，以及随后由$Δm^2_{21}$（或$Δm^2_{32}$）$\sim (10^{-12} - 10^{-10})~eV^2$触发的长波长真空振荡。太阳能$ν_e$生存概率示出在这种情况下描述由一个简单的解析表达式。已经找到了可以拟合太阳中微子数据的新的中微子参数范围。以最小$χ^2$为特征的最佳拟合非常好。太阳中微子问题的这种混合（MSW+真空振荡）解决方案导致了硼中微子能谱的特殊扭曲，这可以通过SuperKamiokande和SNO实验观察到。其他调味方案（例如2个活性$ν$ + 1个无菌$ν$）也可提供MSW+真空溶液。

非标准中微子相互作用对太阳中微子问题MSW-LMA解的影响

Effects of non-standard neutrino interactions on MSW-LMA solution to the solar neutrino problem

结果表明，非标准中微子相互作用对太阳中微子振荡具有次先导效应。我们观察到0.1- 0.2G_F量级的非常小的味普适性破坏足以引起两种现象：电子中微子地球再生的抑制和太阳共振层的移动。我们甚至在没有任何风味变化相互作用的情况下也能获得这些现象。我们讨论了它们的后果，并对太阳能+KamLAND的结果进行了全球分析。我们得出结论，在Δ m^2 x tan^2θ中发现了一个新的相容性区域，我们称之为非常低的大混合角区域，当Δ m^2 ~ 1 e-5 eV^2和tan^2θ= 0.45时。

Search for neutrinos from annihilation of captured low-mass dark matter particles in the Sun by Super-Kamiokande

Super-Kamiokande (SK) can search for weakly interacting massive particles (WIMPs) by detecting neutrinos produced from WIMP annihilations occurring inside the Sun. In this analysis, we include neutrino events with interaction vertices in the detector in addition to upward-going muons produced in the surrounding rock. Compared to the previous result, which used the upward-going muons only, the signal acceptances for light (few-GeV/$c^2$ $\sim$ 200-GeV/$c^2$) WIMPs are significantly increased. We fit 3903 days of SK data to search for the contribution of neutrinos from WIMP annihilation in the S…

中微子温度和质量等级对超新星中微子探测的影响

Effects of neutrino temperatures and mass hierarchies on the detection of supernova neutrinos

考虑到SN中微子光谱（温度）在发射时的不确定性，这可能会使观测到的事件的解释复杂化，分析了II型超新星在Super-Kamiokande和SNO中微子事件的可能结果。利用从当前太阳和大气实验中推导出的参数，研究了直接质量体系$m_{ν_τ} \gg m_{ν_μ} > m_{ν_{e}}$和逆质量体系$m_{ν_{e}} > m_{ν_μ} \gg m_{ν_τ}$的结果。即使$ν$的温度并不精确，我们发现，未来的实验很可能能够分离目前接受的太阳中微子问题（SNP）的解决方案：大角度MSW，小角度MSW，和真空振荡，以及区分中微子的直接和反向质量等级。

中微子通过波动太阳的传播（演讲）

Neutrino Propagation Through a Fluctuating Sun (The Talk)

我们总结了粒子在波动介质中传播的一般公式，并应用于描述中微子通过太阳的传播。它包含了熟悉的MSW有效哈密顿量，加上修正描述中微子与介质中波动的相互作用。这些修正的大小的一个简单的模型的太阳能波动的估计，与结论是，它们可以产生令人惊讶的大的影响，因为它们增长的相关长度的波动。对于MSW振荡，小波动的主要影响是降低共振的质量，使得对${}^7$ Be中微子的抑制成为太阳深处波动的实验探测器。波动还可以提供远离谐振区域的$\hf$的能量无关抑制因子，即使对于小的真空混合角。为了能够被探测到，密度波动必须在数百公里的尺度上相互关联，并且幅度必须在百分之几或更大。

中微子振荡和随机太阳物质中的MSW效应

Neutrino Oscillations and the MSW effect in Random Solar Matter

本文研究了太阳环境中随机密度涨落对中微子振荡的影响。我们展示了如何可以用来描述的MSW效果的某些数量的平均值可以计算分析。我们还研究了普遍接受的假设，只有共振层内的扰动可以有相关性。给出了“相干概率”的平均振幅，在有色$δ$相关高斯噪声的情况下，用解析和精确的方法计算了平均振幅：随机扰动引起物质密度的重正化，重正化需要一个与共振区涨落振幅成正比的虚部.在“光学"近似下，给出了系统密度矩阵的积分方程。PACS：96.60.Kx，02.50.Ey，14.60.Pq，95.30.Cq，96.60.Hv，14.60.Gh。

Probing the Sun's inner core using solar neutrinos: a new diagnostic method

The electronic density in the Sun's inner core is inferred from the 8B, 7Be and pep neutrino flux measurements of the Super-Kamiokande, SNO and Borexino experiments. We have developed a new method in which we use the KamLAND detector determinations of the neutrino fundamental oscillation parameters: the mass difference and the vacuum oscillation angle. Our results suggest that the solar electronic density in the Sun's inner core (for a radius smaller than 10% of the solar radius) is well above the current prediction of the standard solar model, and by as much as 25%. A potential confirmation o…

太阳中微子电荷暗物质在水切伦科夫中微子探测器中的约束与展望

Constraints and Projections for Millicharged Dark Matter in the Sun with Water Cherenkov Neutrino Detectors

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。

来自太阳的低能反中微子

Low-energy Anti-neutrinos from the Sun

我们认为，未来的中微子实验在低能量区，如BOREXINO或HELLAZ，太阳电子反中微子信号的灵敏度。我们表明，如果太阳内的中微子转换导致初始太阳中微子通量的部分极化，那么出现了一个新的机会来观察电子反中微子，从而探测中微子的马约拉纳性质。这是通过比较不同的中微子转换方案的微分中微子电子散射截面的能量依赖性的斜率。我们还展示了在神冈和超级神冈实验中不可观测的低能太阳中微子如何发生ν_e -> \bar ν_e转换。

推断发现中微子味演化模型与地球太阳中微子测量之间的一致性

Inference finds consistency between a neutrino flavor evolution model and Earth-based solar neutrino measurements

本文利用统计数据同化方法，首次以真实数据推断中微子味演化模型，证实包含MSW共振时模型与地球太阳中微子观测通量一致。

太阳中微子组合观测的意义及其理论解释

Implication of Combined Solar Neutrino Observation and their Theoretical Uncertainties

利用现有的太阳中微子数据，包括最近的GALLEX和Kamiokande III的结果，得到了对太阳核心温度（T_c）和中微子振荡参数的约束。(1)太阳中微子问题的一个纯粹的天体物理解决方案是强烈不赞成的数据：在一个较冷的太阳模型中的最佳拟合要求T_c降低8%，但卡方检验拒绝了这一假设在99.99%C. L.，暗示着新的中微子物理学。(2)假设标准太阳模型（SSM）和MSW振荡，MSW参数被限制在两个小区域：一个在非绝热区和其他在大混合区。非绝热解给出了相当好的拟合。对于无菌中微子的nu_e振荡，允许的区域（90%）被限制为非绝热振荡.只要假设有SSM，中微子混合角至少比相应的夸克混合角大四倍，或者小得多。(3)允许MSW振荡和非标准核心温度，a）实验确定核心温度在5%水平，产生与SSM预测一致的值。b）当T_c作为自由参数时，允许的MSW区域变宽：较冷的太阳（T_c=0.95）允许SUSY SO（10）大统一理论所暗示的质量和混合，而较暖的太阳（T_c=1.05）允许中等尺度SO（10）大统一理论所暗示的参数空间。受超弦启发的模型与所有解决方案一致。(4)从窄化的参数空间出发，我们预测了在SNO中应该观测到的中微子光谱形状。在整个计算过程中，我们使用最新的Bahcall-Pinsonneault SSM，并以简化但物理透明的方式包括核和天体物理的不确定性。

根据Super-Kamiokande的大气中微子观测对与味道有关的长程力的限制

Constraints on flavour-dependent long-range forces from atmospheric neutrino observations at Super-Kamiokande

在最小标准模型中，可以以无异常的方式测量以下全局对称性中的任何一个：（i）$L_{e}-L_μ$，（ii）$L_{e}-L_τ$或（iii）$L_μ-L_τ$。如果对应于（i）或（ii）的规范玻色子（几乎）无质量，那么它将表现为宏观物体之间的长程成分依赖的第五种力。这种力也会影响中微子振荡，因为它的味道依赖性。我们发现，后者的效果是相当显着的，尽管非常强的约束相关的规范耦合从第五力实验。特别是，在太阳和地球的电子的$L_{e}- L_{μ,τ}$电位被证明抑制大气中微子$ν_μ\to ν_τ$振荡已被观察到在超级神冈。利用多GeV大气中微子振荡的Super-K数据，在90% CL处给出了耦合$α_{eτ}< 6.4 \times 10^{-52}$和$α_{eμ}< 5.5 \times 10^{-52}$的上界。这是一个改进的两个订单的早期第五力界在这个范围内。