$keV$ sterile neutrino as dark matter in doublet left-right symmetric model with $A_{4}$ modular symmetry
Tezpur University（特佐布尔大学）
本文在左-右对称模型中引入无活性费米子，利用 $A_{4}$ 模块对称性生成中微子质量，并研究无中微子双β衰变现象。
2025-11-27 hep-ph
Radiative neutrino mass matrix for three active plus one sterile species
利用Zee提出的辐射机制的推广，给出了三个活跃中微子和一个惰性中微子$ν_e$，$ν_μ$，$ν_τ$和$ν_s$的一个简单的统一质量矩阵.用$ν_e \leftrightarrow ν_s$（太阳）、$ν_μ\leftrightarrow ν_τ$（大气）和$ν_e \leftrightarrow ν_μ$（LSND）方案解释了总中微子振荡数据。我们得到有趣的近似关系$(Δm^2)_{atm} \simeq 2[(Δm^2)_{solar} (Δm^2)_{LSND}]^{1/2}$，这是很好地满足的数据。
1998-06-05 hep-ph
An unorthodox alternative for righthanded neutrinos: lefthanded see-saw
构造了一种新的左手跷跷板机制，它既包含了活动中微子质量的小，又包含了重被动中微子的退耦，类似于传统的跷跷板机制。但是现在，左手惰性中微子取代了传统的右手中微子，扮演了重被动中微子的角色，右手中微子和右手惰性中微子都消失了。在这里，左手无菌中微子不同于传统右手中微子的电荷共轭，因为它们的轻子数不同。在这种情况下，中微子质量项必然是纯马约拉纳型的。
1999-11-04 hep-ph
A Reply to "Comment on 'Big Bang Nucleosynthesis and Active-Sterile Neutrino Mixing: Evidence for Maximal $ν_μ\leftrightarrowν_τ$ Mixing in Super Kamiokande?'"
在论文“大爆炸核合成和活跃-无菌中微子混合：超级神冈中最大μ子中微子/无菌中微子混合的证据”（astro-ph/9810075），我们建议，为了逃避大爆炸核合成排除μ介子中微子到无菌中微子振荡解释的超级神冈数据，τ中微子的质量必须大于15 eV，并且它必须与较轻的无菌中微子混合。具有这种质量的稳定τ中微子与宇宙结构的形成不一致。在对我们的论文（astro-ph/9811067）的评论中，Foot和Reynas认为我们的结果是不正确的，所需的τ中微子质量应该低得多。在这里，我们用更详细的计算来支持我们的原始结果。我们表明，脚和Rupas的参数是无效的，最有可能是由于在中微子光谱的低能量部分的能量分辨率不足。
1998-12-17 astro-ph hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter and Leptogenesis in Left-Right Symmetric Theories
左右对称理论解决了强CP问题，并通过Higgs宇称机制解释了高能尺度下的小Higgs四次耦合，该机制迫使Higgs四次耦合在左右对称破缺尺度下消失。他们还预测了三个右手中微子;一个可能是稳定的，并提供暗物质，另一个可能会衰变，并解释重子不对称的宇宙通过leptogenesis。对于由冻结产生的暗物质丰度，左右对称性破缺标度的要求范围是$10^{10}$ - $10^{13}$ GeV，与希格斯四次耦合消失的能量标度非常一致。允许的参数空间可以通过暗物质的温度、未来对撞机和晶格计算对顶夸克质量和QCD耦合常数的精确测量以及中微子质量等级的测量来探测。
2021-05-17 hep-ph
Improved cosmological bounds for a fine-tuned see-saw mechanism of keV sterile neutrinos
考虑规范模型SU（2）_LxU（1），用右手无菌Majorana中微子扩展轻子扇区，我们区分了一个6 × 6轻（活性）和无菌中微子的完全矩阵的“最小参数混合方案”，它除了依赖于实验测量的物理参数外，只依赖于无菌中微子的质量。对于这样一种情况，改进的宇宙学边界提供，从不育中微子的寿命和不育中微子暗物质携带的能量的一部分。
2022-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Light Sterile Neutrinos, Left-Right Symmetry, and $0νββ$ Decay
研究了在相对轻的右手中微子存在下，最小左右对称模型中的无中微子双β（$0νββ$）衰变率。利用有效场论方法，我们系统地考虑了模型中的所有贡献以及衰变振幅对右手中微子质量的依赖关系。在I型和II型跷跷板的情况下，我们分析了右手中微子的影响重约10兆电子伏，表明这种效果可以导致检测到$0νββ$衰变在下一代实验中，即使是正常的层次结构和相对较大的右手尺度设置的质量假设右手规范玻色子。最后，我们评论轻右手中微子和强CP问题之间的可能联系。
2022-09-07 hep-ph
Probing leptogenesis with GeV-scale sterile neutrinos at LHCb and BELLE II
我们表明，现有的实验室实验有可能揭开物质的起源，通过探测leptogenesis在I型跷跷板模型与三个右手中微子和马约拉纳质量在GeV范围内。在产生右手中微子的过程中，CP破坏味振荡产生了重子不对称性。与只有两个右手中微子的情况相反，马约拉纳质量不需要简并。右手中微子可以在BELLE II和LHCb的介子衰变中发现。
2015-05-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light Sterile Neutrino and Low Scale Left-Right Symmetry in D-brane inspired $SU(4)_C \times SU(2)_L \times SU(2)_R$
受LHC正在进行的新物理研究的启发，我们探索了D-膜启发的$ SU(4)_C\times SU(2)_L \times SU(2)_R$（4-2-2）模型的低能结果。希格斯扇区由一个$SU(4)$伴随、$(4,1,2)+(\bar 4,1,2)$中的一对$H+\bar H$和$h(1,2,2)$中的一个双量子场组成。随着$SU(4)$的伴随，对称性打破了左右对称的$SU(3)_C\times U(1)_{B-L} \times SU(2)_L \times SU(2)_R$模型。在$H,\bar H$中，一个缺失的伙伴机制保护了$SU(2)_R$希格斯双峰，这随后在几TeV的尺度上打破了标准模型的对称性。一个反向的跷跷板机制为观测到的中微子产生质量，同时也产生一个无菌中微子，如果它的质量在keV范围内，它可以扮演暗物质的角色。其他现象学的影响，包括质子衰变进行了简要讨论。
2018-11-30 hep-ph
Statistical sensitivity on right-handed currents in presence of eV scale sterile neutrinos with KATRIN
KATRIN实验旨在通过测量氚$β$光谱的端点区域来确定中微子的绝对质量。作为一个具有高能量分辨率、高光源亮度和低背景的大规模实验，它也可能能够检验某些超越标准模型（SM）的中微子相互作用理论。非SM相互作用的一个例子是在左右对称模型（LRSM）中由右手W玻色子介导的右手电流。在SM的这个扩展中，在高能极限引入了一个额外的SU（2）$_\mathrm R$对称性，它自然包括不育中微子并预言了跷跷板机制。在氚$β$衰变中，这导致了来自左手和右手相互作用之间的干扰的附加项，其增强或抑制β谱端点附近的某些区域。在这项工作中，KATRIN的右手电流的灵敏度估计的情况下，一个轻的无菌中微子的质量为几个电子伏。这已经使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）进行贝叶斯分析。模拟结果表明，原则上KATRIN能够设定干扰强度的无菌中微子质量相关限制。因此，如果$β$衰减的$Q$值能够被充分地约束，则灵敏度显著增加。然而，灵敏度不够高，无法改善LHC右手W玻色子搜索的电流上限。
2017-05-29 hep-ph
Naturally Light Sterile Neutrinos from Theory of R-parity
R宇称的命运是最小超对称标准模型（MSSM）的核心问题之一。规范的$B-L$对称性为解决这个问题提供了一个自然的框架。最近，有人指出，如果$B-L$破缺是通过右手中微子的VEV实现的，那么最小的这样的理论不需要任何额外的希格斯粒子，这将新的物理尺度与MSSM的尺度联系起来。我们在这里表明，这立即导致一个重要的预测，两个轻不育中微子，这可以发挥重要作用的BBN和中微子振荡。我们还讨论了一些新的相关现象的大型强子对撞机，在最小的超对称左右对称理论的背景下，它提供了一个自然的设置规范的$B-L$对称性。
2010-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Seesaw Right Handed Neutrino as the Sterile Neutrino for LSND
我们证明了具有$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
Experimental bounds on sterile neutrino mixing angles
我们推导出左手性（“活跃”）和右手性（“不育”）中微子之间的混合的界限，提供从组合的中微子振荡数据和直接实验搜索不育中微子。我们证明，只要角θ_13不为零，任何味道的无菌中微子的混合都可以被显著抑制。这意味着，来自直接实验搜索的负面结果的无菌中微子寿命的下限可以放宽（在某些质量下的数量级）。我们还证明了PS191和CHARM实验对不育中微子的负搜索结果不直接适用于跷跷板模型。这些结果的重新解释提供了一个数量级更强的界限比以前在文献中讨论的无菌中微子寿命。我们讨论了中微子最小标准模型（NuMSM）的结果的影响。
2013-03-30 astro-ph.CO hep-ph
Operator Bases in Effective Field Theories with Sterile Neutrinos: $d \leq 9$
我们分别在标准模型轻无菌右手中微子有效场论（$ν$ SMEFT）和低能轻无菌中微子有效场论（$ν$ LEFT）中得到了质量维为5，6，7，8，9的有效算符的完备和独立的基.这些理论为Majorana/Dirac中微子中所有可能的Lorentz不变量物理效应提供了系统的参数化描述，包括轻子数违反和不违反。在$ν$ SMEFT中，我们发现在5、6、7、8、9维上，每一代费米子有2（18）、29（1614）、80（4206）、323（20400）、1358（243944）个包含无菌中微子的独立算符，而每一代费米子有24、5223、3966、25425、$ν$ LEFT中的789426个独立操作员。
2021-05-19 hep-ph
Sterile Neutrinos for Warm Dark Matter and the Reactor Anomaly in Flavor Symmetry Models
我们构造了一个基于四面体群A_4的味对称模型，其中来自跷跷板机制的右手中微子既可以是keV暖暗物质粒子，也可以是eV尺度的无菌中微子.这是通过在负责带电轻子质量等级的相同Froggatt-Nielsen对称性下给予右手中微子适当的电荷来实现的。我们讨论了次至前导阶修正对偏离零阶三双峰混合的影响。这些修正有两个来源：（i）高阶的跷跷板项，当跷跷板粒子是eV尺度时，这是很重要的;（ii）被理论截止尺度的附加幂所抑制的高维有效算子。虽然活跃中微子的混合角通常会得到相同量级的修正，但惰性中微子与活跃中微子的混合是相当稳定的，因为它与质量尺度的层次有关。我们还修正了一个有效的A_4模型，使之包含keV量级的无菌中微子。
2012-01-31 astro-ph.CO hep-ph
Direct comparison of sterile neutrino constraints from cosmological data, $ν_{e}$ disappearance data and $ν_μ\rightarrowν_{e}$ appearance data in a $3+1$ model
我们提出了一个定量的，直接的比较来自中微子振荡实验和普朗克数据，解释假设标准的宇宙学演化的约束。我们扩展了$1+1$模型，这是用来比较排除轮廓在95%CL来自普朗克数据的那些从$ν_{e}$ -消失测量，一个$3+1$模型。这使我们能够比较普朗克约束与那些通过$ν_μ\rightarrowν_{e}$外观搜索，这是敏感的一个以上的活性-无菌混合角。我们发现，宇宙学数据完全排除了LSND，MiniBooNE和中微子-4合作公布的允许区域，以及镓和校长异常，在95%CL。与大亚湾$ν_{e}$ -消失搜索的排除区域相比，普朗克数据在$|Δm^{2}_{41}|\approx 0.1\, \mathrm{eV}^{2}$和$m_\mathrm{eff}^\mathrm{sterile}\approx 0.2\, \mathrm{eV}$以上的排除区域更强，而在这些值以下的大亚湾排除区域更强。与大亚湾/布吉/MINOS组合的$ν_μ\rightarrowν_{e}$排除区相比，普朗克数据在$Δm^{2}_{41}\approx 5\times 10^{-2}\,\mathrm{eV}^{2}$以上的排除区更强，普朗克数据和大亚湾/布吉/MINOS组合的排除强度在此值以下变得相当。
2020-07-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile neutrinos and right-handed currents in KATRIN
Kurie图实验允许中微子质量测量的基础上运动学在一个几乎模型独立的方式。未来的氚基KATRIN实验可能对质量低于18 keV的轻无菌中微子敏感，这是暖暗物质的主要候选者之一。在这里，我们认为这样的keV中微子在左-右对称的扩展，即耦合到右手电流，这允许一个增强的贡献β衰变，即使是小的活动-无菌混合，而不违反天体物理X射线的约束。修改后的光谱形状是在原则上区别于标准的贡献-特别是对于无菌中微子质量低于9千电子伏，这可能会导致一个独特的峰。我们比较了LHC和无中微子双β衰变对约束的敏感性。
2014-07-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Sterile neutrinos, dark matter and Standard Model extended by right-handed neutrinos
本文联合分析多个实验数据，确认惰性中微子振荡参数并提高置信度，提出引入两个重惰性中微子以解释暗物质与宇宙结构，扩展标准模型。
2024-04-19 hep-ph
Kinetic Equations for Baryogenesis via Sterile Neutrino Oscillation
我们研究了$ν$ MSM（中微子最小标准模型）中的重子生成，MSM是由质量低于电弱标度的三个右手中微子扩展的MSM。宇宙的重子不对称性可以通过右手（无菌）中微子的味振荡机制产生，这是各种实验证实的活性中微子质量的原因。本文给出了轻子密度矩阵的动力学方程，它描述了轻子不对称性的产生。特别地，考虑了密度矩阵的动量依赖性。通过数值求解这些方程，发现动量分布与平衡态相比有明显的畸变，这是因为具有较低动量$k \ll T$（$T$是宇宙的温度）的模的产生被增强，而较高的模的产生被抑制。结果表明，对不育中微子产额和重子不对称性最重要的模是$k \simeq 2 T$，它比< k >从热平均值推断的要小。并与前人的工作进行了比较。
2011-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Left-Right symmetric fermions and sterile neutrinos from complex split biquaternions and bioctonions
本文利用复分裂双四元数和双八元数及Clifford代数，在标准模型的除法代数框架中引入右手中微子以构造左右对称费米子，并探讨了其唯象学、规范群统一及通过例外代数获取三代费米子与荷质比的可能性。
2023-04-19 gr-qc hep-ph hep-th
Muon anomalous magnetic moment and Right handed sterile neutrino
本研究通过右手反物质中微子与SM粒子的耦合，探讨了muon异常磁矩的可能解释，发现非标准中微子相互作用在解释muon(g-2)异常中起关键作用。
2025-08-20 hep-ph
keV sterile neutrino dark matter in gauge extensions of the standard model
我们知道，千电子伏量级的无菌中微子是一种很好的暖暗物质候选者。我们研究如何实现这种可能性的背景下，规范扩展的标准模型。这种天真的期望导致了在这种设置中大量热过剩的无菌中微子。然而，我们发现，这是可能的使用的其他右手中微子的模型的平衡衰变稀释keV的不育中微子的密度，并实现所观察到的暗物质密度。我们提出了普遍的要求，应满足的规范扩展的标准模型，含有右手中微子，是可行的模型温暖的暗物质，并提供了一个简单的例子中的上下文中的左右对称模型。
2010-05-12 hep-ph
Phasing out of Darkness: From Sterile Neutrino Dark Matter to Neutrino Masses via Time-Dependent Mixing
Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Centro de Astrofísica e Gravitação - CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico - IST, Universidade de Lisboa - UL（里斯本大学高等技术学院物理系天体物理学与引力中心）；Departamento de Física Teórica and Instituto de Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS-UCM), Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学理论物理系及粒子与宇宙物理研究所）
本研究提出含两个右手中微子与辅助标量场的时变模型，通过晚近仍在进行的相变调控活性-惰性混合，规避X射线约束，同时解释暗物质与中微子质量，且预言可被未来实验检验。
2025-04-29 astro-ph.CO hep-ex 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
Neutrinoless Double Beta Decay in the Presence of Light Sterile Neutrinos
我们研究了在3+1和3+2方案中，外加一个和两个质量在eV量级的无中微子双β（$(ββ)_{0 ν}$ -）衰变有效Majorana质量$\left| \langle \, m \, \rangle \right|$的预言.这两种方案是由反应堆中微子和镓“异常”的中微子振荡解释以及LSND和MiniBooNE实验的数据提出的。我们详细分析了$\left| \langle \, m \, \rangle \right|$中不同项之间完全或部分取消的可能性，从而导致对$\left| \langle \, m \, \rangle \right|$的强烈抑制。我们确定的相关参数空间的区域，这样的抑制可以发生。这使我们能够推导出有效马约拉纳质量满足$\left| \langle \, m \, \rangle \right| > 0.01$ eV的条件，这是计划由下一代$(ββ)_{0 ν}$实验开发的范围。
2013-10-29 hep-ph
Sterile Particles from the Flavor Gauge Model of Masses
右手中微子的存在来自于最近提出的基于动力学味规范对称性破缺的电弱对称性破缺模型的理论一致性。只有有限数量的版本的模型存在。它们的区别在于右手中微子的数量和味道结构。我们选择其中之一进行检查，非最小的版本与右手中微子在六重味表示，并在某些点上，我们比较它与最小的版本。我们发现，一个Majorana配对的六重右手中微子是负责味对称性破缺，和跷跷板模式的中微子质量矩阵自然出现。动态产生的中微子质量矩阵自发地打破了轻子数和右手中微子扇区的手征无菌对称性。结果，出现了强子和中微子复合体的光谱。我们研究了大质量无菌中微子和强子的主要特征，这些特征表明它们与暗物质候选者的相关性。
2011-12-07 hep-ph
Neutrino Masses and Sterile Neutrino Dark Matter from the PeV Scale
我们表明，活跃的中微子质量和keV-GeV的质量不育中微子暗物质候选人可以从一个修改后的，低能量的跷跷板机制，如果右手中微子的带电下的一个新的对称性破缺的标量场真空期望值在PeV的规模。暗物质残余丰度可以通过活跃的无菌振荡、通过重标量衰变的冻结或通过高温下不可重整化的相互作用的冻结来获得。低能量有效理论映射到广泛研究的nuMSM框架。
2015-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Space-time evolution of heavy sterile neutrinos in cascade decays
类不育重中微子可以从赝标介子衰变中共振产生，并且可以在级联$Φ\rightarrow L^αν_h;ν_h\rightarrow \{X\}$中衰变到几个不同的通道中。一般来说，这些都是罕见的事件与位移的顶点。我们提供了一个非微扰和明显的统一框架，描述了级联衰变，并产生时空演化的概率为不育中微子，最终状态和事件的总数在远探测器。所得结果具有普遍性，对Dirac和Majorana中微子都有效，并且只输入了产生和衰变通道的总衰变率和分支比。我们将一般结果应用于两个“可见”衰变的例子：i）通过标准模型带电电流顶点的$K^+\rightarrow e^+ ν_h\rightarrow (e^+) e^+ e^- ν_e$和ii）辐射衰变$K^+\rightarrow μ^+ ν_h \rightarrow (μ^+) ν_a γ$。对于后者的级联过程中，我们发现大量的修正参数空间内的先前的评估认为，以解决在MiniBooNE的电子类事件的异常过剩。这些大的修正可能有助于缓解最近的实验边界上的重无菌中微子的辐射衰变的紧张局势。
2014-08-25 hep-ex hep-ph
Dark energy and neutrino model in SUSY -- Remarks on active and sterile neutrinos mixing --
考虑了超对称理论中的质量变化中微子模型。该模型包括超对称性破缺的影响，由引力相互作用从超对称性破缺的隐藏扇区传递到暗能量扇区。然后给出了中微子质量和暗能量状态方程参数的演化。注意到在宇宙学时间尺度上，左手中微子和不育中微子的混合消失的情况下，只有不育中微子的质量是可变的。有限混合使得左手中微子的质量可变。
2007-04-02 hep-ph
Sterile neutrino and leptonic decays of the pseudoscalar mesons
我们考虑的情况下，只有一个无菌中微子$ N $，可以忽略不计的混合与活跃的中微子$ ν_{L} $，它与普通粒子的相互作用可以描述在一个模型独立的方法的基础上有效的理论。在此框架下，我们考虑了无菌中微子$N$对纯轻子衰变$ M \rightarrow lν$和$ ν\overlineν $以及辐射轻子衰变$ M \rightarrow lνγ$的贡献，其中$M$表示赝标介子$ B $，$ D $和$ K$ .我们发现，它可以产生显着的影响，这些罕见的衰变过程。
2018-09-01 hep-ph
Non-sterile electroweak-scale right-handed neutrinos and the dual nature of the 125-GeV scalar
125- \gev类SM标量，其衰减为$W^{+}W^{-}$、$ZZ$、$γγ$、$b \bar{b}$和$τ\barτ$的信号强度与实验一致，是否可以以及在何种条件下，被容纳在超越标准模型的模型中？它真的是它看起来的样子吗，即SM希格斯玻色子玻色子，或者它可能是完全不同的？在原来的弱电标度右手中微子模型中，右手中微子自然地获得弱电标度质量。在这个模型中，右手中微子的标量谱包括125- \gev类SM标量，或者一个与标准模型的标量非常{ \em不同}的标量，这两种标量都具有与实验相符的信号强度。换句话说，125- \gev标量可以是{ \em冒名顶替者}。
2015-05-07 hep-ph
Longevity Problem of Sterile Neutrino Dark Matter
质量为O（1-10）keV的无菌中微子暗物质衰变为活性中微子和X射线光子，而相应的X射线线的未观测要求无菌中微子比基于跷跷板公式估计的寿命更长：寿命问题。我们表明，如果一个或多个B-L希格斯场的味道对称（或离散R对称）下收费，分裂的右手中微子的质量谱，以及所需的寿命是自然实现的。我们提供了几个例子，其中预测的X射线通量是低于目前的界限。
2013-09-22 astro-ph.CO hep-ph
Exotic Sterile Neutrinos and Pseudo-Goldstone Phenomenology
我们研究的现象学的光（GeV规模）无菌中微子部门和伪戈德斯通玻色子（而不是majoron）与全球对称性在这个部门，是在一个高的规模打破。这样的场景可以从考虑单重费米子从一个隐藏的部门耦合到活跃的中微子通过重右手跷跷板中微子，有效地产生了一个次级，低能量的跷跷板框架。这样的场景允许丰富的现象学与宇宙学，暗物质和直接搜索的可观察的影响，涉及新的无菌中微子暗物质生产机制，从伪戈德斯通介导的散射或衰变，对无菌中微子的BBN边界的修改，在直接搜索实验中抑制典型的无菌中微子衰变通道，中微子退耦后宇宙中额外的中微子群体的后期注入，以及BBN或CMB退耦时可测量的暗辐射。
2019-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter and Leptogenesis in Left-Right Higgs Parity
标准模型Higgs四次耦合在$(10^{9}-10^{13})$ GeV处消失。我们研究包含希格斯宇称机制的$SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_{B-L}$理论，在那里这成为左右对称破缺的尺度，$v_R$。此外，这些理论解决了强CP问题，并预言了三个右手中微子。介绍了$SU(2)_R \times U(1)_{B-L}$规范相互作用通过冻结或冻结机制产生右手中微子的宇宙学。在这两种情况下，我们发现的参数空间中，最轻的右手中微子是暗物质和较重的衰变创建重子不对称的宇宙通过leptogenesis。味理论的构建，自然占的亮度和稳定性的右手中微子暗物质，同时保持足够的重子不对称性。暗物质的丰度和成功的自然稀薄生成需要$v_R$处于$(10^{10}-10^{13})$ GeV的范围内才能冻结，这与希格斯四次耦合消失的尺度非常一致，而冻结则需要$v_R \gtrsim 10^9$ GeV。允许的参数空间可以通过暗物质的温度、未来对撞机和晶格计算对顶夸克质量和QCD耦合的精确测定以及中微子质量等级的测量来探测。
2020-07-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile neutrinos produced near the EW scale I: mixing angles, MSW resonances and production rates
我们研究了在区域$T\sim M_W$中产生不育中微子的扩展超出了标准模型的跷跷板质量矩阵起源于汤川耦合到类希格斯标量的质量和VEV的顺序的电弱标度。无菌中微子是由标量和标准模型矢量玻色子衰变产生的。从标准模型和超越标准模型的自能出发，得到了介质的折射率、色散关系、混合角和产生率，包括右手无菌中微子的产生率。对于$1 \lesssim M_W/T \lesssim 3$，我们发现窄MSW共振与$k \lesssim T$的左手和右手的中微子，即使在（活跃）中微子部门的轻子不对称的情况下，以及非常低的能量（$k/T \ll |ξ|$）窄MSW共振轻子不对称的存在下，从WMAP和BBN的边界一致。对于小的真空混合角，与观测范围一致，自能的吸收部分导致非常接近共振的强阻尼区，导致传播模式的\emph{exact}简并性，伴随着绝热性的崩溃。我们认为，宇宙膨胀席卷共振，\emph{resonant and non-resonant}无菌中微子生产的结果在一个高度\emph{non-thermal}分布函数增强在小动量$k < T$，在小尺度上的自由流长度和传递函数的潜在重要后果。
2009-11-18 astro-ph.CO hep-ph
Muon-to-Electron Conversion in Mirror Fermion Model with Electroweak Scale Non-Sterile Right-handed Neutrinos
在一类镜像费米子模型下研究了铝、钛和金等核中μ子到电子的转换。在零动量转移和大镜轻子质量的极限下，我们导出了一个简单的公式，把μ子到电子的转化率与在壳层上的辐射衰变率联系起来。（SINDRUM II）和预计敏感性（Mu2e，彗星和棱镜）的μ子到-利用各种核中的电子转换率和MEG对μ子辐射衰变为电子的速率的最新极限，对参数空间进行了约束，模型根据不同实验中使用的核目标，对于100至800 GeV范围内的镜像轻子质量，在不久的将来可以探测的新汤川耦合的灵敏度在十分之一至十万分之一的范围内，这取决于模型中的混合场景。
2017-01-06 hep-ph
Light active and sterile neutrinos from compositeness
如果在标准模型中，单重态右手中微子是轻的复合费米子，那么中微子就可以具有自然小的狄拉克质量。产生轻复合费米子的理论通常会产生许多复合费米子，其中三个可以将左手中微子与小狄拉克质量结合。其余的可以作为无菌状态，可以与标准模型中微子混合。我们提出了明确的模型来说明这一想法。
1998-06-02 hep-ph
Schizophrenic active neutrinos and exotic sterile neutrinos
我们在一个模型中实现了一个活跃中微子的分裂方案，在这个模型中也有奇异的右手中微子，使得一个模型没有局域U（1）_（B-L）反常。两个右手中微子携带B-L=-4，而第三个携带B-L=5。
2011-03-17 hep-ph
Natural Understanding of Sterile Neutrino by Relativistic Equation
本文利用狄拉克方程导出了包含无菌中微子的中微子振荡几率。如果中微子同时具有狄拉克质量项和马约拉纳质量项，左手中微子$ν_L$和右手反中微子$ν_R^c$进入同一多重态，并且可以相互转移。在许多文献中，不育中微子都是作为第四代中微子手工介绍的，然而，我们可以在三代中微子的框架下自然地理解不育中微子。我们还指出，振荡成不育中微子强烈建议狄拉克和马约拉纳质量项的存在，中微子是马约拉纳粒子。
2021-01-14 hep-ph
Light Sterile Neutrinos from Large Extra Dimensions
最近提出了一个实验可验证的大额外维中微子质量的Higgs三重态模型。我们扩展它，以容纳轻不育中微子，也与三个活跃的中微子混合。一个先前提出的四中微子唯象模型（\underline {唯一可行的这样的模型，现在离开}，鉴于最新的大气和太阳中微子振荡数据）具体实现。
2000-07-19 hep-ph
Anomalies in (semi)-leptonic $B$ decays $B^{\pm} \to τ^{\pm} ν$, $B^{\pm} \to D τ^{\pm} ν$ and $B^{\pm} \to D^* τ^{\pm} ν$, and possible resolution with sterile neutrino
弱相互作用的普遍性可以在半轻子$b \to c$跃迁中检验，特别是在比率$R(D^{(*)}) \equiv Γ(B \rightarrow D^{(*)} τν)/Γ(B \rightarrow D^{(*)} \ell ν)$（其中$\ell = μ$或$e$）中检验。由于BaBar、Belle和LHCb对这些观测量的实验测量与标准模型预测值之间的差异，我们研究了在含有质量为$\sim 1$ GeV的无菌重中微子的情况下，预测的$R(D^{(*)}) = Γ(B \rightarrow D^{(*)} τ+$“丢失”$)/Γ(B \rightarrow D^{(*)} \ell ν)$的比率.此外，我们评估了新定义的比率$R(0) \equiv Γ(B \to τ+$“失踪”$)/Γ(B \to μν)$在这种情况下，在未来的可能性测量的数量在Belle-II。
2017-08-01 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
Introduction to sterile neutrinos
建立模型的问题所提出的前景轻不育中微子的教学方法进行了讨论。我首先回顾了将不育中微子等同于“右手中微子”的天真提议。在通常的最小标准模型物质含量中加入三个规范单态费米子的简单权宜之计的批判性讨论之后，在扩展理论中检查右手中微子。我介绍了“完全不育”和“弱不育”的术语来分类通常在不育中微子旗帜下混淆的品种。在介绍了“技术自然”和“自然”的概念后，面对了作为一个无菌中微子的不可承受之轻。这个问题是用来激励镜像中微子，其连接与成对最大混合强调。对现象学的一些简短的评论是贯穿始终的。不可能确定唯一的无菌中微子目前青睐的$2 + 2$和$3 + 1$唯象结构作为一个孤独的规范单重费米子添加到最小的标准模型的解释。最后，我要谈谈光无菌中微子宇宙学的美丽和微妙之处。
2001-11-26 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
Collisional production of sterile neutrinos via secret interactions and cosmological implications
无菌中微子之间的秘密相互作用最近被提出来作为一种逃避途径，以调和eV无菌中微子的暗示，从短基线异常与宇宙学观测。特别是在耦合g_X \gtrsim 10^{-2}和规范玻色子介体$X$与$M_X \lesssim 10$ MeV的模型中，在中微子退耦之前，大的物质势抑制了无菌中微子的产生。在这样的参数范围选择下，大爆炸核合成是保持不变的，也没有给模型带来任何限制。然而，我们表明，在较低的温度下，当活跃的无菌振荡不再是物质抑制，无菌中微子仍然在碰撞制度，由于他们的秘密自相互作用。真空振荡和碰撞之间的相互作用导致了散射诱导的消相干产生的不育中微子的快速。这个过程是不同中微子种类之间味道平衡的原因。我们探讨了这种大的不育中微子人口的宇宙学观测值的影响。我们发现，强秘密相互作用的签名将减少中微子的有效数量$N_{\rm eff}$在物质辐射平等下降到2.7。此外，对于$M_X \gtrsim g_X$ MeV，无菌中微子在变为非相对论性之前将是自由流，它们将影响大尺度结构功率谱。因此，对于这个范围内的参数，我们发现一个紧张的eV质量无菌状态与宇宙学中微子质量边界。
2014-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Sterile neutrino dark matter, CDMS-II and a light Higgs boson
我们在标准模型中加入一个单态右手中微子和一个带电单态标量及一个中性单态标量。这种扩展包括一个离散的对称性，这样我们就得到了一个只与电子和新标量耦合的重无菌中微子。在这个意义上，单态中微子不会与普通中微子混合，因此对大爆炸核合成没有影响。然而，这种无菌中微子可以在早期宇宙中与电弱粒子平衡，这是因为它与电子的耦合，也是因为希格斯玻色子与单重标量混合。我们得到了无菌中微子构成了一个暗物质候选者，并根据现有的实验分析了它的直接探测。我们的结果表明，如果这样的不育中微子在自然界中实现，CDMS-II实验证实了它的积极信号，暗物质需要一个相当轻的希格斯玻色子与新的物理在500 GeV左右的规模。
2010-02-24 astro-ph.CO hep-ph
MeV-scale sterile neutrino decays at the Fermilab Short-Baseline Neutrino program
费米实验室的短基线中微子（SBN）计划将产生质量在MeV范围内或以下的几乎无菌中微子。在这篇文章中，我们研究了SBN通过其探测器中的后续衰变发现这些粒子的潜力。我们讨论的衰减，这将是可见的在SBN的标准模型的最小和非最小的扩展，并进行模拟计算的参数空间的限制，可以放置在没有信号。我们表明，SBN程序可以扩展现有的界限以及约束的渠道，如$N \rightarrow νl^+ l^-$和$N \rightarrow l^\pm π^\mp$，同时，由于液体氩技术的强大的粒子识别能力，也把界限经常被忽视的渠道，如$N \rightarrow νγ$和$N \rightarrow νπ^0$。此外，我们认为在三个探测器的改进的事件定时信息的现象学的影响。除了考虑其在背景减少中的作用外，我们还注意到，如果SBND和ICARUS中的光探测系统能够实现纳秒计时分辨率，则可以直接观察到有限无菌中微子质量的影响，从而为这类模型提供确凿的证据。我们始终强调，寻找重近不育中微子是一个补充的新的物理分析，以寻找eV尺度振荡，并将扩展SBN的BSM计划，而不需要束或探测器的修改。
2016-10-26 hep-ph
New Supernova Constraints on Sterile Neutrino Production
我们考虑了在原中子星冷却过程中由$ν_e$散射产生轻无菌中微子物质$ν_S$的可能性。如果我们用参数$A$作为$σ(ν_e X\rightarrow ν_S X) = A σ(ν_e X\rightarrow ν_e X)$来参数化无菌中微子产生截面，其中$X$是电子、中子或质子，我们表明，在无菌中微子俘获区和电子中微子俘获区之间的区域中，$A$受到$ν_e$到$ν_S$的转换的限制。此考虑不包括在$10^{-4} \la A \la 10^{-1}$之间范围内的$A$值。
1996-05-18 astro-ph hep-ph
Leptogenesis and eV scale sterile neutrino
我们考虑了能容纳eV级无菌中微子的最小扩展跷跷板模型。该方案还包括三个重右手中微子除了轻不育中微子。在该模型中，活性-无菌混合作为非单一参数。如果这些混合角的值为$\mathcal{O}(0.1)$，则该模型将PMNS矩阵与么正性的偏差引入到该数量级。我们发现，从各种实验的振荡数据施加上界的最轻的重中微子质量标度为$\sim 10^{11}$ GeV在这个模型的上下文中。我们在这个方案中研究了{ \it vanilla}的轻子生成，在这个方案中，早期宇宙中重右手中微子的衰变可以引起所观察到的重子不对称性。在这里，即使eV尺度的不育中微子并不直接参与稀薄发生，它的影响是通过非幺正效应表现出来的。我们发现，参数空间，可以产生成功的leptogenesis的约束下，从全球分析中获得的活性无菌混合的界限。
2022-05-07 hep-ph
Using strong intense lasers to probe sterile neutrinos
由于左手中微子的规范耦合是宇称违反的，线偏振激光束通过与中微子束相互作用而获得圆偏振。基于这一现象，我们研究了短基线中微子实验中活跃中微子和惰性中微子的振荡现象。利用$3+1$框架中的活动中微子和不育中微子的总通量，我们证明了产生圆极化的速率是$L$中微子从源传播到探测器距离的函数。通过测量这种振荡，人们可以确定活跃中微子和惰性中微子的混合振幅及其平方质量差。
2016-01-31 hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis and Active-Sterile Neutrino Mixing: Evidence for Maximal Mu Neutrino <-> Tau Neutrino Mixing in Super Kamiokande?
我们讨论了大爆炸核合成的最大$ν_μ\leftrightarrowν_s$混合的限制。真空$ν_μ\leftrightarrowν_s$振荡被认为是超级神冈中微子观测数据的一种可能解释。基于最新的原始丰度测量结果，我们发现大爆炸核合成（BBN）的有效中微子种类数为$N_ν\la 3.3$.假设所有三个活跃的中微子都是轻的（质量为$\ll 1$ MeV），我们在两种情况下研究了BBN对$ν_μ\leftrightarrowν_s$混合的约束：（1）可以忽略的轻子不对称性（标准图片）;（2）存在一个大的轻子不对称性，这是由$ν_τ\leftrightarrowν_{s'}$混合放大引起的（$ν_{s'}$是$ν_s$或另一种无菌中微子）。后一种方案最近已经被提出来调和BBN约束和大角度$ν_μ\leftrightarrowν_s$混合。我们发现，大角度$ν_μ\leftrightarrowν_s$混合在第一种情况下，这将产生$N_ν\approx 4$，被排除作为超级神冈数据的解释。在第二种情况下，$ν_μ\leftrightarrowν_s$解有可能避开BBN边界，但前提是满足200 eV $^2\la m^2_{ν_τ}-m^2_{ν_{s'}}\la 10^4$ eV $^2$，并且$ν_τ$以寿命$\la 10^3$年非辐射衰变。如果$ν_{s'}$比$ν_τ$轻得多，则该质量…
1998-12-21 astro-ph hep-ph
A Naturally Light Sterile neutrino in an Asymmetric Dark Matter Model
最近提出的一个非对称镜像暗物质模型，其中镜像扇区通过一个右手中微子入口与可见扇区相连，如果入口仅由两个右手中微子组成，则自然会导致3+1活性-无菌中微子谱。在树的层次上，模型有四个无质量的中微子状态，三个活跃的和一个不育的。在单圈水平上，活跃的中微子通过最小辐射反跷跷板机制拾取微小的质量。回路效应也产生了大的太阳和大气混合，以及观察到的反应堆混合的模型的某些参数范围。对无菌中微子质量（$\sim$ eV）的主要贡献来自引力诱导的5维算符。产生活跃的无菌混合需要两个希格斯双重扩展SM和普通和镜像希格斯场之间的小混合，这在镜像模型中自然发生。
2013-10-20 hep-ph
Freeze-in leptogenesis with sterile neutrino self-interactions
本研究提出标准模型扩展，引入标量单态与惰性中微子相互作用，通过有效势增强CP破坏振荡，将宇宙重子不对称性提高几个数量级，缓解ARS轻子生成的质量简并性要求。
2025-08-27 hep-ph
Heavy Sterile Neutrinos in Tau Decays and the MiniBooNE Anomaly
MiniBooNE实验的当前结果显示了指示中微子振荡的过量事件，但只有当一个超出标准的3族场景时。最近，人们对这些事件给出了一种不同的解释，不是用振荡来解释，而是用具有大跃迁磁矩的大质量无菌中微子的产生和衰变来解释。我们研究了这种无菌中微子在稀有衰变$τ^- \rightarrow μ^- μ^+ π^- ν$和$τ^{-}\rightarrow μ^{-} μ^{+} e^{-} νν$中的作用。我们发现，搜索这些衰变具有位移顶点之间的$μ^-$和其他带电粒子，构成了很好的测试的存在的不育中微子提出解释MiniBooNE异常。这些搜索可以用现有的实验数据来完成。
2011-10-25 hep-ex hep-ph
