Neutrino-antineutrino oscillations as a possible solution for the LSND and MiniBooNE anomalies?
在两代框架下研究CPT和Lorentz对称性中的中微子-反中微子振荡的共振结构。我们的工作与四个非零CPT违反参数，允许在真空中的中微子-反中微子振荡现象的共振增强，这是适当地描述在系统的电荷共轭本征态。我们研究了中微子-反中微子振荡的味，电荷共轭和质量本征基之间的关系，并检查可用的CPT破坏参数空间和可能的共振结构之间的相互作用。最后，我们评论的后果，这种情况下的中微子振荡实验，即可能的解决方案的LSND和MiniBooNE异常。
2009-06-27 hep-ph
Effects of CP Violation from Neutral Heavy Fermions on Neutrino Oscillations, and the LSND/MiniBooNE Anomalies
中微子可以与超轻费米子混合，这会产生味道振荡，也可以与较重的费米子混合，这会产生短距离的味道变化。我考虑两种效应都存在的情况。我表明，在一个单一的振荡长度是实验上可以访问的限制，较重的费米子中微子振荡的影响一般可以占一个简单的公式，包含四个参数，包括可观察到的CP破坏。我认为异常的LSND和MiniBooNE的结果，并表明，这些可以适合在一个模型与CP破坏和两个额外的不育中微子，一个在0.1和20 eV之间的质量范围内，和其他质量之间的33 eV和40 GeV。我还表明，该模型可以避免冲突的约束，从现有的空短基线实验结果。
2010-10-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Constraining Sterile Neutrino Interpretations of the LSND and MiniBooNE Anomalies with Coherent Neutrino Scattering Experiments
LSND和MiniBooNE实验的结果被解释为质量接近电子伏特尺度的无菌中微子的证据。在这里，我们建议测试这样的情况下，通过测量的相干弹性散射率的中微子从一个脉冲的spiritual源。相干散射在所有活跃的中微子中都是普遍存在的，因此可以提供总的标准模型中微子通量的测量。通过在不同的基线上进行测量并利用定时信息，可以显著降低系统的不确定性，并独立地测量起源于$ν_μ$或$ν_e$或$\barν_μ$的中微子通量。我们发现，一个100公斤的CsI探测器将是敏感的大部分的无菌中微子参数空间，可能占LSND和MiniBooNE异常。
2019-01-23 hep-ph
Decaying Sterile Neutrinos and the Short Baseline Oscillation Anomalies
MiniBooNE实验已经观察到，在源-探测器距离太短而与标准中微子振荡不兼容的情况下，μ介子中微子束中的电子中微子显著过量。对于这个信号，最直接的解释是标准模型中微子和一个新的、无菌的中微子之间的振荡，但从寻找μ子中微子消失的实验中得到的零结果并不支持这种解释。在这里，我们讨论了MiniBooNE数据的可能性，而不是解释一个无菌中微子，迅速衰减到活跃的中微子加上轻玻色子。二次中微子的味道组成是由不育中微子混合角，我们表明，数据是最好的解释，如果不育中微子主要与电子中微子混合。无菌中微子的质量的优选范围在100 eV和1 keV之间。我们认为，该模型可以很容易地满足宇宙学约束，因为它有“秘密相互作用”机制内置。除了MiniBooNE异常之外，LSND、反应堆和镓异常也是可能的，但在这种情况下，模型需要扩展以避免宇宙学限制。
2020-06-15 hep-ex hep-ph
Understanding the MiniBooNE and the muon and electron $g-2$ anomalies with a light $Z'$ and a second Higgs doublet
标准模型（SM）的两个最广泛研究的扩展是$a)$-在现有规范群上增加了一个新的$U(1)$对称性，以及$b)$-扩展其标量扇区以包含第二个希格斯偶极子。我们表明，当结合起来，它们使我们能够理解在MiniBooNE（MB）实验中看到的类电子事件过剩，以及解释所观察到的μ子磁矩的异常值。一个轻的$Z'$与另外一个耦合到重子和暗扇区的$U(1)$相关联，与轻子的味非普适耦合，再加上第二个希格斯双重态，能够解释MB过量。$Z'$的质量来自于一个暗单态标量，它与两个希格斯二重态混合。选择基准参数值，我们表明，$U(1)_{B-3L_τ}$，这是无异常的，和$U(1)_B$，都提供（现象学）同样好的解决方案的过剩。我们还指出了其他（无异常）$U(1)$的选择，可能是可能的参数空间的更充分的探索。我们得到了很好的匹配的能量和角分布的中微子和反中微子在MB。扩展的希格斯扇区有两个轻CP偶标量，$h'$和$H$，它们的质量和耦合是这样的，原则上，都有助于解释MB过剩以及目前观测到的μ子和电子$g-2$的值。我们讨论了我们的模型以及未来的测试的限制。我们的工作强调了光标量在理解当今低能异常中可能发挥的作用。它还指出了可能存在通往暗区的入口，即，一个轻规范玻色子场$(Z')$和一个与活动中微子混合的暗中微子，以及一个与扩展的希格斯扇区混合的暗扇区光标量。
2021-01-08 hep-ex hep-ph
Implications for new physics solutions to the LSND and MiniBooNE anomalies after MicroBooNE results
Cairo University（开罗大学）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Amity School of Engineering and Technology, Amity University Hyderabad（海德拉巴阿米蒂大学工程与技术学院）；School of Physics, University of Hyderabad（海德拉巴大学物理学院）
本文结合MicroBooNE实验结果，探讨LSND和MiniBooNE中微子异常的新物理解释，提出轻暗中性赝标量媒介子的可行方案，建议搜索非相干散射道以明晰异常背后的物理。
2026-10-14 hep-ex hep-ph
A Light Scalar Explanation of $(g-2)_μ$ and the KOTO Anomaly
KOTO实验最近进行了一项寻找中性K介子衰变为中性π介子和一对中微子的研究。在KOTO信号区观测到三个事件，预计背景值约为0.05。由于没有发现系统误差的明确信号，因此衰变$K_{L}\rightarrowπ^0ν\barν$中的过剩事件是相当有趣的。一种可能的解释是存在一个质量为π质量量级的标量$ϕ$，并诱导出模拟观测信号的衰变$K_L \to π^0 ϕ$;一个质量为π质量量级的标量和一个标准模型希格斯耦合量级的μ子耦合也可以解释μ子磁矩异常$(g-2)_μ$。我们建立在这些事实表明，一个轻的单重标量与轻子和夸克的耦合，因为在两个希格斯二重态模型中与希格斯态混合引起的，可能会导致这两个异常的解释。更具体地说，我们表明，这是在所谓的X型模型中的情况下，轻子和夸克耦合到两个不同的希格斯双重态，并为标量质量的范围在40和70兆电子伏之间。由于需要相对较大的耦合到轻子，以适应$(g-2)_μ$，标量寿命意外地落入亚纳秒范围内，这是必要的，以逃避严重的质子束流收集实验和天体物理学的限制，虽然它变得敏感的限制，从电子束流收集实验。讨论了该模型的其他唯象性质。
2020-04-11 hep-ex hep-ph
A New Light Higgs Boson and Short-Baseline Neutrino Anomalies
到目前为止，MiniBooNE实验所观察到的低能过剩，即使在非零中微子质量的情况下，也无法在标准模型下得到令人信服的解释。在本文中，我们探讨了一种新的振荡机制来解释这些异常现象，调用轻neu- trinophilic希格斯玻色子玻色子，设想诱导低狄拉克中微子质量符合实验限制。束流中微子在局部过密的遗迹中微子背景上的前向散射产生了一种新的物质效应，具有能量特定的共振。增强的振荡在这个共振峰周围产生的味道过渡是高度一致的MiniBooNE中微子和反中微子模式的数据集。该模型提供了大大改进的$χ^2$值，超出了无振荡假设或更常见的探索3+1无菌中微子假设。这种机制将在费米实验室即将推出的SBN计划中的每个基线上引入独特的签名，为进一步探索提供机会。
2018-01-09 hep-ex hep-ph
Towards a Robust Exclusion of the Sterile-Neutrino Explanation of Short-Baseline Anomalies
针对短基线中微子异常的惰性中微子解释，本文结合PROSPECT约束并分析三维参数空间，证明MicroBooNE已覆盖MiniBooNE的2σ偏好区，SBND与ICARUS未来可实现4σ以上检验。
2025-03-17 hep-ex hep-ph
The LSND/MiniBooNe excess events and heavy neutrino from muon and kaon decays
最近的研究表明，LSND和MiniBooNE中微子实验观测到的令人困惑的过剩事件可以解释为重无菌中微子（$ν_h$）辐射衰变的信号，其质量为40~80 MeV，μ子混合强度为$\mix \simeq 10^{-3} - 10^{-2}$，寿命为$10^{-11} < τ_h < 10^{-9}$ s。我们讨论了从最近的μ子精密测量中得到的$\mix$的界限，并表明它们与上述界限是一致的。如果$ν_h$存在，它在普通μ子或K介子衰变中的混合物将分别产生衰变链$\muhd$或$\khd$。我们提出了一个新的实验，这些过程中的$μ$和$K$衰变在休息允许明确确认或排除存在的$ν_h$的敏感搜索。据我们所知，还没有实验专门寻找大量中微子从粒子衰变的辐射衰变的签名，在这项工作中提出的。搜索是补充目前的实验努力，以澄清LSND和MiniBooNE异常的起源。
2011-05-06 hep-ex hep-ph
On The Decaying-Sterile Neutrino Solution to the Electron (Anti)Neutrino Appearance Anomalies
我们探索的假设，无法解释的数据从LSND和MiniBooNE是一个新的，重中微子质量本征态的证据，混合的μ子型中微子和衰变成电子型中微子和一个新的，非常轻的标量粒子。我们考虑两种不同的衰变方案，一种是Majorana中微子，一种是Dirac中微子;两者都同样适合数据。我们发现一个合理的，虽然不是很好，适合的数据MiniBooNE和LSND。然而，衰变无菌中微子假说完全避开了对轻子介子衰变的消失搜索和精确测量的限制，只要$1~{\rm MeV}\gtrsim m_4\gtrsim 10$ ~keV。费米实验室的SBN计划应该能够明确地检验衰变无菌中微子假说。
2020-06-27 hep-ex hep-ph
Simultaneous explanation of $K$ and $B$ anomalies in vectorlike compositeness
针对目前报道的$K$和$B$介子系统中的显著味异常现象，如CP破坏的K介子衰变（$ε'/ε$）和$B$介子衰变中的轻子味普适性破坏（${R_{D^{(*)}}}$），提出味矢量玻色子和手征矢量玻色子作为$\sim 1\,\mathrm{TeV}$的新物理构成.有趣的是，如果新的（复合）矢量玻色子比$\sim 1\,\mathrm{TeV}$重得多，我们就很难在$ε'/ε$中解决与$K^0$ - $\overline{K^0}$混合的约束一致的异常。这两种异常都可以在$1σ$置信水平内单独解决，其中相关参数空间将由NA 62和KOTO实验进行研究，此外还将在大型强子对撞机上进行直接搜索。
2019-04-02 hep-ex hep-ph
A 17 MeV pseudoscalar and the LSND, MiniBooNE and ATOMKI anomalies
本文提出含17 MeV赝标量媒介子、第二Higgs二重态和三个单态中微子的SM扩展，以联合解释LSND、MiniBooNE及ATOMKI异常，并分析实验约束与未来检验。
2024-10-23 hep-ex hep-ph
Explaining ATOMKI, $(g-2)_μ$, and MiniBooNE anomalies with light mediators in $U(1)_H$ extended model
本文提出Type-I 2HDM的$U(1)_H$扩展模型，通过引入质量约17 MeV的轻矢量玻色子和10-100 MeV的轻标量粒子，同时解释了ATOMKI铍异常、带电轻子反常磁矩和MiniBooNE事件过量。
2023-11-23 hep-ph
Tension between MiniBooNE and MicroBooNE within a 3+1 Sterile Neutrino Framework using Simulation-Based Inference
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
本研究通过基于模拟推断的联合拟合，评估MiniBooNE与MicroBooNE数据在3+1惰性中微子模型下的张力，发现MicroBooNE降低了MiniBooNE的偏好显著性，且两实验间存在≥2.5σ的张力。
2026-09-24 hep-ex hep-ph
Low Scale $U(1)_X$ Gauge Symmetry as an Origin of Dark Matter, Neutrino Mass and Flavour Anomalies
本文研究了具有轻规范玻色子的标准模型的一般亲轻子$U(1)_X$推广。在半轻子$b \to s\ell\ell$衰变中的轻子普适性违反（LUV）观测值、μ子反常磁矩以及轻子质量和混合的起源的指导下，对轻子的$U(1)_X$电荷进行了指定.反常抵消条件需要在模型中加入新的手征费米子，其中一个手征费米子在被额外的$\mathcal{Z}_2$对称性稳定时，将作为暗物质（DM）候选者。从我们的分析中，我们展示了两种不同的可能模型，具有相似的粒子含量，导致相当对比中微子质量起源和其他现象。所提出的模型也有可能解决异常结果$b\to c\ellν_{\ell}$衰变像$R(D), R(D^*)$，电子异常磁矩和最近的KOTO异常的K介子部门。我们还讨论了不同的可能的碰撞签名，我们的模型，可以在未来进行测试。
2020-10-28 hep-ex hep-ph
Confronting the short-baseline oscillation anomalies with a single sterile neutrino and non-standard matter effects
在双中微子$\stackrel{\tiny{(-)}}ν_μ\rightarrow\stackrel{\tiny{(-)}}ν_e$振荡近似下，研究了非标准物质效应下的MiniBooNE中微子、MiniBooNE反中微子和LSND反中微子数据集.我们假设这些效应可以用一个与$L$无关的有效势（$V_s=\pm A_s$）来参数化，该势仅由一个中间的、非弱相互作用（无菌）的中微子态经历，我们假设该中微子态参与振荡，其中$+/-$对应于中微子/反中微子传播。我们详细讨论了这种振荡出现的数学框架，并推导出相关的振荡概率作为真空振荡参数$Δm^2$和$\sin^22θ_{μe}$，以及物质效应参数$A_s$的函数。我们能够成功地拟合所有三个数据集，包括MiniBooNE低能量过剩，具有以下最佳拟合模型参数：$Δm^2=0.47$ eV $^2$，$\sin^22θ_{μe}=0.010$和$A_s=2.0\times10^{-10}$ eV。最佳拟合的$χ^2$ -概率对应于21.6%，与之相比，$A_s$被设置为零的拟合的概率为6.8%，对应于（3+1）无菌中微子振荡模型。我们发现，三个数据集之间的兼容性对应于17.4%，相比之下，$A_s=0$为2.3%。最后，考虑到拟合结果，我们研究了反应堆，太阳能和大气振荡的后果。在本文中，所提出的模型是经验驱动的，但所获得的结果可以直接用于研究各…
2012-02-06 hep-ph
Addressing the Short-Baseline Neutrino Anomalies with Energy-Dependent Mixing Parameters
一些中微子实验报告的结果可能与我们目前对轻子扇区的理解不一致。这些所谓的短基线异常的一个候选解决方案是假设存在新的，eV尺度的，主要是与活跃中微子混合的无菌中微子。然而，一旦考虑到所有的中微子数据，特别是那些限制短基线处μ子和电子中微子消失的数据，这个假设就非常不受欢迎。在这里，我们表明，如果无菌活性混合参数依赖于表征中微子的生产和检测的能量尺度，无菌中微子假设可能提供一个合理的适合所有中微子数据。改进的拟合的原因是，严格的消失约束的不同元素的扩展中微子混合矩阵相关联的生产和检测的能量尺度是不同的，从那些特征的异常LSND和MiniBooNE外观数据。我们通过一个具体的例子表明，不育中微子之间的秘密相互作用可以导致感兴趣的结果。
2022-08-31 hep-ex hep-ph
Dipole portal to heavy neutral leptons
我们考虑一般的中微子偶极门户之间的左手中微子，光子，右手重中性轻子（HNL）与狄拉克质量。该门户的主导地位显着改变了HNL的传统现象。利用LEP、LHC、MiniBooNE、LSND以及超新星1987A的观测数据和标准大爆炸核合成的一致性，我们推导出了一套关于HNL偶极门的约束条件。我们计算预计的灵敏度从拟议的高强度SHiP束流转储实验，并正在进行的实验在费米实验室的短基线中微子设施。偶极介导的Primakoff中微子上散射和Dalitz类介子衰变被认为是主要的生产机制，在大多数的参数制度下考虑。提出的解释LSND和MiniBooNE异常的基础上HNL与偶极诱导衰变被发现受到严重限制，或在未来的实验中进行测试。
2018-03-08 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos with Altered Dispersion Relations as an Explanation for Neutrino Anomalies
最近，MiniBooNE合作组在（反）μ介子-（反）电子-中微子振荡数据中证实了它的反常过剩.结合LSND实验的长期结果，这相当于标准模型之外的新物理学的6.1西格玛证据。在本文中，我们开发了一个框架，3个活动和3个不育中微子与改变色散关系，提供了一种机制来解释这些异常，而不与其他中微子振荡实验中的异常中微子消失的情况下冲突。
2021-01-29 hep-ph
Simultaneous interpretation of $K$ and $B$ anomalies in terms of chiral-flavorful vectors
针对目前报道的Kaon和$B$介子系统中的显著味反常现象，如CP破坏的Kaon衰变（$ε'/ε$）和$B$介子衰变中的轻子味普适性破坏（$R_{K^{(*)}},{R_{D^{(*)}}}$），提出味和手征矢量玻色子作为TeV量级的新物理构成.手征味矢量（CFV）被引入作为整体$SU(8)$对称性的63-plet，被识别为标准模型（SM）中形成8维矢量的左手夸克和轻子的单族对称性。因此，CFV包括大质量胶子、矢量轻夸克和$W',Z'$型玻色子，它们可以与左手夸克和轻子有味耦合，与右手夸克和轻子有味普适耦合，后者是通过与SM规范玻色子混合而产生的。风味质构被假定为具有“最小”结构，以与$K$和$B$系统上的当前风味测量一致。在目前报道的K介子和$B$介子系统（$ε'/ε$，$R_{K^{(*)}}, {R_{D^{(*)}}}$）中，前两个$ε'/ε$和$R_{K^{(*)}}$异常可以同时解释为CFV的存在，而${R_{D^{(*)}}}$异常由于近似的$SU(8)$味对称性而被预言不会存在.值得注意的是，我们发现，只要$ε'/ε$和$R_{K^{(*)}}$异常持续超出SM，CFVs预测增强的$K^+ \to π^+ ν\barν$和$K_L \to π^0 ν\barν$衰变率相比，SM值，这将很容易探索的NA 62和KOTO实验，他们也将探索在新的共振搜索在大型强子对撞机。
2018-12-02 hep-ex hep-ph
Quasi-Sterile Neutrinos from Dark Sectors I. BSM matter effects in neutrino oscillations and the short-baseline anomalies
准无菌中微子是暗扇区通过中微子和矢量入口与标准模型（SM）扇区相互作用的自然结果。本质上，准无菌中微子是亮暗扇区费米子，具有两个一般性质：（i）它们与SM的活性中微子混合，（ii）它们在与SM物质弱耦合的矢量介体下带电。这类粒子产生了各种有趣的现象学结果。在这篇文章中，我们调查这样一个后果：新的，超越SM物质的影响，可以改变介质中的中微子振荡。特别是，对于能量和物质密度的特殊窗口，活性中微子可以共振振荡成无菌中微子。我们利用这一特点来建立一个准无菌中微子模型，可以解释MiniBooNE和LSND异常，同时保持与长基线反应堆和加速器为基础的中微子实验的观测兼容。该模型也可能与MicroBooNE合作报告的最新结果兼容（尽管由于迄今为止MicroBooNE的公开数据发布中缺乏信息，我们无法精确量化这一说法）。太阳中微子和$ν_e$消失搜索的影响也进行了简要讨论。
2022-08-04 hep-ex hep-ph
Testing Explanations of Short Baseline Neutrino Anomalies
对中微子振荡的实验观察深刻地影响了中微子物理学，从理论上得到很好的理解到需要超越粒子物理学标准模型的新物理学。事实上，中微子质量的神秘性意味着存在着以前从未观察到的新粒子，通常被称为无菌中微子，因为它们不会经历标准的弱相互作用。虽然中微子振荡测量进入了精确时代，达到了1000倍的精度，但许多实验结果显示出与标准模型的显著差异，其基线比典型的振荡基线短得多，如LSND，MiniBooNE，镓实验和反应堆反中微子测量。这些短基线的异常现象可以用一个质量在$1-10~\text{eV}$范围内的轻无菌中微子的加入来解释，然而，在许多零实验观测中，它处于强烈的张力中。另一种解释是，在$1-500~\text{MeV}$中有质量的无菌中微子可以解决这个问题。在这里，我们测试两类模型。一方面，我们寻找在短基线收集的数据集，这可以限制重无菌中微子模型。我们发现，极小模型是完全受约束的，但该模型的几个扩展可能会削弱当前的约束，并与当前和未来的数据集进行测试。另一方面，我们测试的中微子振荡在短基线的存在下，由光无菌状态引起的，与MicroBooNE实验，液氩时间投影室专门设计来解决每个中微子相互作用的细节收集的数据。我们报告了两种分析的无效结果，进一步限制了短基线异常的可能解释空间。如果短基线异常之谜的背后隐藏着新的物理学，那么它绝对不是一个简单的模型所能描述的。
2022-09-27 hep-ex hep-ph
The minimal 3+2 neutrino model versus oscillation anomalies
我们研究了中微子振荡实验对解释中微子质量的标准模型的最小扩展所施加的约束，这只需要增加两个单重Weyl费米子。这个模型的最一般的可重整化耦合一般意味着四个大质量中微子质量本征态，而一个保持无质量：因此它是一个最小的3+2模型。解释确认的太阳，大气和长基线振荡，以及LSND/MiniBooNE和反应堆异常的可能性得到解决。我们发现，极小模型可以更好地拟合振荡数据，包括比标准的$3ν$模型和类似的3+2唯象模型的异常，即使自由参数的数量比后者少得多。占异常的极小模型有利于一个正常的层次结构的轻状态，并需要一个大的反应堆角度，在最近的测量结果一致。我们的分析模型采用了一个新的参数化的跷跷板模型，扩展的Casas-Ibarra一个政权的高阶修正的轻重混合是显着的。
2012-05-23 hep-ph
Constraints on Decaying Sterile Neutrinos from Solar Antineutrinos
太阳中微子实验对$^8$ B中微子流中的$ν\to\overlineν$转换源高度敏感。在这项工作中，我们适应这些搜索到最近提出的解释LSND，MiniBooNE和反应堆异常的非最小无菌中微子模型。在太阳中产生的这种不育中微子，遵循衰变链$ν_4 \to νϕ\to νν\overlineν$与一个新的标量$ϕ$的结果在上限的中微子混合$|U_{e4}|^2$在每千分之一的水平。我们的结论是，所有异常的同时解释是在紧张与KamLAND，超级神冈，和Borexino限制太阳反中微子的通量。然后，我们提出了其他极小模型，违反宇称或轻子数，并讨论在每种情况下，我们的约束的适用性。根据现有的Borexino数据以及在添加Gd的Super-Kamiokande进行的未来检索，可以预期未来的改进。
2021-09-07 hep-ex 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
A cosmologically viable eV sterile neutrino model
MiniBooNE合作最近发布了一份报告，声称已经观察到电子和反电子中微子的过量，具有$4.8 \, σ$ C.L.的意义。以这种方式证实了长期存在的LSND异常。LSND和MiniBooNE联合分析对$6.0\, σ$ C.L.如果这个结果被未来的实验所证实，将会对粒子物理学产生相当大的影响，因为当用中微子振荡来解释这种异常时，至少需要存在一个轻的无菌中微子。碰巧的是，根据标准方案，这种轻无菌中微子与当前的宇宙学数据不相容。这样，要理解这些异常现象，就需要对标准模型进行扩展，使其能够为活跃和惰性中微子产生微小的质量，并将这样的结果与宇宙学重新调和。在这个方向上，一个有趣的提议涉及到存在一个专门与无菌中微子相互作用的秘密扇区。在这项工作中，我们实现了规范的跷跷板机制到标准模型的方式，产生微小的质量的活动和不育中微子，体现了一个秘密部门能够重新调解eV不育中微子与宇宙学。作为其他增益，该机制的实施所需的标量内容提供了对罕见的轻子衰变的贡献，可以容纳μ子的$g-2$，并构成标量单线态，其可以通过希格斯暴胀机制驱动暴胀，而不会出现幺正性损失的问题。
2019-08-25 hep-ph
The Not-So-Sterile 4th Neutrino: Constraints on New Gauge Interactions from Neutrino Oscillation Experiments
在无菌区具有新规范相互作用的无菌中微子模型在现象学上是有趣的，因为它们可以在中微子振荡实验、宇宙学和暗物质探测器中产生新的效应，甚至可能解释这些实验中观察到的一些异常。在这里，我们使用的数据从中微子振荡实验，特别是从MiniBooNE，MINOS和太阳中微子实验，以约束这样的模型。我们特别关注的情况下，无菌扇区规范玻色子$A'$耦合也标准模型粒子（例如重子数电流），从而诱导一个大的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein潜力。对于eV尺度的不育中微子，我们得到了很强的约束，特别是从MINOS，它限制了新的相互作用的强度小于$\sim 10$倍的标准模型弱相互作用，除非活跃的不育中微子混合是非常小的（$\sin^2 θ_{24} \lesssim 10^{-3}$）。这排除了足够大的规范力，以影响短基线实验，如MiniBooNE，它强加了非平凡的约束信号从无菌中微子散射在暗物质实验。
2014-08-01 hep-ph
Short-Baseline Active-Sterile Neutrino Oscillations?
我们认为，在LSND实验和镓放射源实验中观察到的异常现象可能是由大约20 ~ 30 eV ^[2]的大平方质量差产生的中微子振荡造成的。我们考虑最简单的3+1四中微子方案，它也可以容纳所观察到的太阳和大气中微子振荡。我们指出，在这个框架下，nu_e和nu_mu在短基线中微子振荡实验中的消失主要是由于活跃-不育跃迁。本文完成后出现的第一个MiniBooNE结果的影响，在附录中进行了讨论。
2007-07-03 hep-ph
Combining $ν_e$ Appearance and $ν_μ$ Disappearance Channels in Light Sterile Neutrino Oscillation Searches at Fermilab's Short-Baseline Neutrino Facility
最近，在短基线上观测到的中微子通量异常的一些实例，已经为我们的标准模型集合中添加新的中微子味道的假设提供了牵引力，尽管这些中微子味道与伙伴轻子无关。在LSND、MiniBooNE和离核反应堆很近的地方观察到的异常表明存在质量在$\sim1\text{eV}$尺度上的无菌质量态，这促使了进一步的研究。随后，费米实验室将主持一个短基线中微子（SBN）振荡计划，该计划将通过沿助推器中微子束线部署三个最先进的液氩探测器来交叉检查这些异常。通过逐事件的蒙特卡罗模拟研究，本文提出了短基线振荡的敏感性预测SBN在一个纯粹的统计基础上的范围内的3+1无菌中微子模型近似两味混合的基础。作为世界上第一个，在参数空间的3+1混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$的敏感性，除了通过组合$ν_μ$消失和$ν_e$出现通道数据获得的敏感性。还提供了这两个单独通道的能谱和3+1振荡参数灵敏度预测。结果与费米实验室已经设想的参数空间灵敏度预测一致，达到了令人满意的程度。
2017-05-18 hep-ph
Neutrino Phenomenology in a 3+1+1 Framework
MiniBooNE（MB）反中微子模式的证据继续增加，支持与MB中微子模式兼容的低能过剩，也可能证实LSND实验的结果。至少需要一个无菌中微子来解释与其他实验观察一致的异常。同时，LSND和MB的正信号与nu_e和nu_mu消失实验的无效结果之间存在着强烈的张力。我们探讨的情况下，首先提出的\cite{Nelson:2010hz}，在那里的存在下，一个额外的重无菌中微子（质量远高于eV）可以缓解LSND，MB和消失实验的零结果之间的紧张关系。我们将这个3+1+1方案与更标准的3+1方案进行比较和对比，并对所有振荡数据进行全局拟合，包括新的2011 MB抗nu数据。我们发现，紧张局势可以得到一定程度的缓解，一个现象学上可行的窗口的重中微子，符合罕见的衰变和BBN的约束，可以发现，如果第五中微子的质量为0.3 - 10 GeV。然而，我们还发现，2011 MB anti-nu数据加剧了3+1和3+1+1模型中的零实验的紧张局势，当包括最低能量仓时，导致全局拟合的改善很少。我们还讨论了额外的中微子的反应堆和镓异常的影响，并表明振荡解释的异常是不利的宇宙学的考虑，直接搜索，和精密电弱测试。
2012-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Ultra-light scalar saving the 3+1 neutrino scheme from the cosmological bounds
LSND和MiniBooNE的结果以及反应堆和镓异常似乎表明存在质量为$\sim 1$ eV的无菌中微子与活性中微子混合。在中微子退耦之前的早期宇宙中，可以产生这样的无菌中微子，导致对中微子有效数（$N_{eff}$）的贡献，以及对中微子质量总和的贡献，这与宇宙学观测相矛盾。我们提出了一个方案，以放松这种紧张的汤川耦合的不育中微子的超轻标量粒子，有助于在背景中的暗物质。这种耦合导致了$ν_s$的有效质量，从而阻止了它在早期宇宙中的产生。我们讨论了即将到来的KATRIN实验和未来的遗迹中微子搜索实验，如PINDIMY的影响。我们还简要地评论了$ν_s$和标量之间的相互作用的某些不可重整化形式及其对早期宇宙中$ν_s$产生的影响。
2020-04-30 hep-ph
Majorana neutrino decay in an Effective Approach
重中微子的寻找策略或新效应的发现往往依赖于它们到可探测粒子的不同衰变通道。特别是在这项工作中，我们研究了一个马约拉纳中微子衰变的相互作用，从一个有效的一般理论建模新的物理规模$Λ$。所得到的结果是一般的，因为它们是基于一个有效的理论，而不是在特定的模型。我们感兴趣的是相对较轻较重的马约拉纳中微子，其质量低于$W$质量（$m_N<m_W$）。该质量范围通过减少可能的衰变模式简化了研究。此外，我们发现，对于$Λ\sim 1$ T $e$ V，中微子加光子通道可以解释不同的观察：我们分析了所研究的相互作用的潜力，以解释一些中微子相关的问题，如MiniBooNE和SHALON异常。我们在不同的图中显示的主导分支比和衰变长度的马约拉纳中微子在这种方法。这种重中性轻子可以在大型强子对撞机中用位移顶点技术来寻找。\
2015-11-24 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
MeV dark matter in the 3+1+1 model
在eV质量范围内存在与活性中微子具有相对大的混合角的轻无菌中微子有多种原因，包括改善LSND和MiniBooNE中微子振荡实验的拟合，以及反应堆消失实验。在参考文献Phys. Rev. D 84，053001（2011）中，表明中微子与质量范围在33 eV和几GeV之间的较重无菌中微子混合，可以显著影响和改善具有轻无菌中微子的中微子振荡模型与短基线实验结果之间的一致性，允许出现实验中的新的CP破坏源和出现和消失实验中的不同的表观混合角。然而，在refs。Phys.Rev.D86，033015（2012）和JHEP 1204，083（2012）中，表明各种对撞机实验、超新星和宇宙学约束可以消除大部分参数区域，在这些参数区域中，这样的重无菌中微子可以对中微子振荡产生显著影响。在本文中，我们考虑的影响，允许一个新的轻标量的MeV质量区域，这是一个潜在的暗物质的候选人，与不育中微子相互作用，并表明由此产生的模型是一个一致的理论中微子振荡异常和暗物质，这也可能解释积分过剩的511 keV伽马射线在星系的中心区域。
2013-08-14 hep-ph
Heavy-neutrino decays at neutrino telescopes
最近有人提出，质量为m_h = 40 - 80MeV的无菌中微子ν_h，混合|U_{μh}| ^2 = 10 ^{-3}--10 ^{-2}，寿命τ_h \lsim 10 ^{-9} s，以及一个主要的衰变模式（ν_h \to ν_μ γ）可能是LSND、KARMEN和MiniBooNE观测到的实验异常的来源。这样的粒子在空气簇射中是丰富的，因为它可以在K介子衰变中产生（K-> ν_h μ，K_L-> ν_h π μ）。我们使用Z矩方法来评估它的大气通量和中微子望远镜内的衰变频率。我们表明，ν_h值意味着在像ANTARES或冰立方的深核那样的0.03 km^3望远镜中，每年约有10^4次包含的流星雨。这些事件将具有特征性的能量和天顶角分布（E_v = 0.1 - 10 TeV，θ <90 °），这是重中微子（不利于低能量）的到达范围与相当大的产生率和衰变概率之间的平衡的结果。包含中微子事件（ν_e N \to e X和高非弹性的中性流相互作用）的标准背景小100倍。因此，尽管从实验的角度来看可能具有挑战性，但在ANTARES和IceCube的搜索可以证实这种重中微子的可能性。
2011-05-03 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino mass variables in 3 active and 2 sterile neutrino scenario
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Cochin University of Science and Technology（科钦科学技术大学）；Joint Institute for Nuclear Research（联合核研究所）
研究探讨了在三活性和二 sterile 中微子框架下，中微子质量变量对宇宙学和实验室观测的影响，分析了不同质量顺序方案的限制，并评估了未来实验如KATRIN、Project 8和LEGEND-1000对超出最小三味模型的物理的补充作用。
2026-06-04 hep-ph
