Two portals to GeV sterile neutrinos : dipole versus mixing
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）；INFN sezione di Bologna（博洛尼亚意大利国家核物理研究所）；University of Montpellier（蒙彼利埃大学）
研究GeV质量中性 sterile 中微子通过偶极子耦合和混合的相互作用，探讨其在NA62、SHiP和FASER2实验中的探测能力，发现SHiP实验可探测到极小的偶极子耦合。
2026-04-01 hep-ph
Probing Heavy Sterile Neutrinos at Ultrahigh Energy Neutrino Telescopes via the Dipole Portal
本文研究通过磁偶极门户在超高能中微子望远镜中探测重惰性中微子，发现未来tau中微子望远镜可探测高达30 TeV质量的惰性中微子。
2022-04-21 astro-ph.HE hep-ph
Sterile neutrino decay as a common origin for LSND/MiniBooNe and T2K excess events
我们指出，最近由T2K合作组观测到的类电子中微子事件的过剩可能与LSND和MiniBooNE实验所报道的类似过剩事件有共同的起源，并被解释为μ中微子中性流（NC）相互作用中产生的质量约为50 MeV的无菌中微子ν_h的辐射衰变信号.本文假设τ中微子NC反应也能产生ν_h。
2012-02-28 hep-ex hep-ph
Explaining the MiniBooNE excess by a decaying sterile neutrino with mass in the 250 MeV range
MiniBooNE合作报告了过量的$460.5\pm 95.8$电子样事件（$4.8σ$）。我们提出了一个解释，这些事件的不育中微子衰变成光子和轻中微子。无菌中微子的质量约为250 MeV，它是通过与范围为$10^{-11} \lesssim |U_{\ell 4}|^2 \lesssim 10^{-7}$（$\ell = e,μ$）的μ子或电子混合，由质子束靶中的K介子衰变产生的。该模型可以通过考虑MiniBooNE中事件的时间分布来测试，并通过在运行或即将进行的中微子实验中寻找单光子事件，特别是通过费米实验室短基线中微子计划中的液氩探测器套件。
2019-10-01 hep-ph
Bounds on decaying sterile neutrinos via magnetic dipole moment from COB intensity
本文利用新视野号LORRI测得的COB反常强度，研究keV量级辐射衰变惰性中微子作为暗物质候选者的贡献，并由此导出其跃迁磁偶极矩的上限约束。
2025-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Probing Heavy Neutrino Magnetic Moments at the LHC using Long-Lived Particle Searches
本文提出利用LHC非指向光子的长寿命粒子搜索，探究惰性中微子的跃迁磁偶极矩，发现其对惰性-惰性偶极矩的探测灵敏度比LEP高两个数量级，对约700 GeV的活性-惰性偶极矩灵敏度极高，并结合轻子味破坏搜索可探测数TeV尺度新物理。
2024-08-28 hep-ph
Electron Electric Dipole Moment in Mirror Fermion Model with Electroweak Scale Non-sterile Right-handed Neutrinos
在扩展的镜像费米子模型中详细地研究了电子的电偶极矩，该模型具有以下独特的性质：（a）右手中微子是非不育的，在电弱标度下具有质量;（b）在轻子和标量扇区中采用四面体群的水平对称性。研究了最新的ACME实验极限对模型参数空间的约束。其他低能实验观测，如μ子的反常磁偶极矩，带电轻子味违反过程，如μ子衰变成电子加光子和μ子到电子的转换在钛，金和铅也被认为是在我们的分析进行比较。除了著名的CP违反狄拉克和马约拉纳阶段的中微子混合矩阵，新的汤川耦合模型中的附加阶段的依赖关系进行了详细研究，所有这些低能量的可观的。
2018-01-13 hep-ex hep-ph
Constraints on electromagnetic properties of sterile neutrinos from MiniBooNE results
在一类模型与小的混合角之间的无菌和活跃的中微子，我们把有效的μ子到无菌中微子磁和电偶极子的过渡时刻的组合MiniBooNE结果的无菌中微子质量范围的$10\;\mathrm{MeV}<m_s<500\; \mathrm{MeV}$的限制。我们的结果是有效的模型CP破坏相互作用和狄拉克和马约拉纳不育中微子。此外，我们表明，这样的偶极子电磁相互作用不能在MiniBooNE实验中的异常事件的主要来源，因为他们未能再现异常事件分布作为极角的函数。然而，很好的协议与异常事件分布的重建能量可以实现某些值的磁矩和电矩。
2013-08-20 hep-ph
Explaining the MiniBooNE Anomalous Excess via Leptophilic ALP-Sterile Neutrino Coupling
最近，费米实验室的MiniBooNE实验用更多的数据更新了结果，并报告了中微子操作模式下过量的$560.6 \pm 119.6$类电子事件（$4.7σ$）。在本文中，我们提出了一个方案，以说明过剩的狄拉克型无菌中微子，通过中微子混合的带电K介子衰变产生的，衰变成亲轻子类轴子粒子（$\ell$ ALP）和μ子中微子。由$\ell$ ALP衰变产生的电子-正电子对可以解释为类电子事件，只要它们的张角足够小。在我们的框架中，我们认为$\ell$ ALP与质量$m^{}_a = 20\,\text{MeV}$和逆衰减常数$c^{}_e/f^{}_a = 10^{-2}\,\text{GeV}^{-1}$，允许的天体物理和实验的限制。然后，对预测的$\ell$ ALP的角谱或可见能谱进行积分，得到总的过剩事件数，我们发现，我们的$150\,\text{MeV}\lesssim m^{}_N \lesssim 380 \,\text{MeV}$（$150\,\text{MeV}\lesssim m^{}_N \lesssim 180 \,\text{MeV}$）中的无菌中微子质量和$10^{-10} \lesssim |U_{μ4}|^2 \lesssim 10^{-8}$（$3\times 10^{-7} \lesssim |U_{μ4}|^2 \lesssim 8 \times10^{-7…
2021-08-03 hep-ph
Solar Neutrino Scattering with Electron into Massive Sterile Neutrino
最近的氙1T过剩可以解释为太阳中微子与电子通过光介质散射，标量或矢量，除了许多其他解释从黑暗的部门。由于只有反冲电子是可观测的，所以在末态中可能出现keV的惰性中微子而不是活性中微子。无菌中微子允许赝标量介体来解释被认为是不可能的氙1T过剩。此外，非零反冲能下界来源于无菌中微子的质量，它可以用来证明无菌中微子是否有质量。我们还简要地讨论了与光$Z'$介体的不育中微子的情况下的最终状态。
2020-07-20 hep-ex hep-ph
Neutrino dipole portal at a high energy $μ-$collider
该研究针对未来μ子对撞机上连接活性与惰性中微子的量纲6偶极门户算符展开唯象分析，识别两种惰性中微子产生模式，发现电弱玻色子与标准模型轻子融合的模式灵敏度最优，可探测约10TeV量级的新物理标度。
2024-10-10 hep-ph
Shedding New Light on Sterile Neutrinos from XENON1T Experiment
XENON1T合作最近报道了来自反冲电子的过量事件，可能会让人们深入了解粒子物理学标准模型（SM）之外的新领域。我们试图通过考虑不育中微子和SM粒子之间的有效相互作用来解释这种过剩。在本文中，我们提出了一个有效的模型的基础上，一个粒子的不可约相互作用顶点在低能量诱导的SM规范对称四费米子运营商在高能量。有效相互作用强度受SM精密测量、天体物理和宇宙学观测的制约。我们引入了一种新的有效的电磁相互作用，它可以通过惰性中微子暗物质与氙电子的非弹性散射成功地解释XENON1T事件率.我们发现，质量约为$90$ keV和特定的有效耦合的不育中微子可以很好地拟合与XENON1T的数据，其中最佳拟合点保持DM约束，并可能描述在其他实验中的异常。
2020-11-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Neutrino Dipole Portal at COHERENT Experiment
受COHERENT实验首次观测到的中微子-核相干弹性散射的启发，我们利用最近公布的CENS 10液氩实验数据和COHERENT实验的CsI数据，对引起标准模型中微子向无菌中微子跃迁的中微子偶极门进行了研究.执行这些数据的统计分析，我们展示了如何过渡磁矩可以约束为10千电子伏和40兆电子伏之间的无菌中微子质量的范围。
2021-08-30 hep-ph
Neutrino electromagnetic properties and sterile dipole portal in light of the first solar CE$ν$NS data
本文研究中微子电磁性质（磁矩、电荷及活性-惰性跃迁磁矩门户）对暗物质直接探测实验中$^8$B太阳中微子CE$ν$NS最新迹象的影响，并利用XENONnT和PandaX-4T数据首次推导出基于CE$ν$NS的电磁性质约束。
2024-12-19 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Production Through a Matter Effect Enhancement at Long Baselines
如果无菌中微子与标准模型费米子有中性耦合，那么物质效应共振跃迁到无菌中微子和多余的中性电流事件可能在长基线实验中显现出来。假设一个单一的无菌中微子与中性耦合的费米子物质，我们重新检查边界无菌中微子生产在长基线的MINOS结果$P_{ν_μ \rightarrow ν_s} < 0.22$（90% CL）。我们证明，中性矢量耦合到费米子物质的无菌中微子可以逃避MINOS限制，允许在长基线的活性到无菌中微子转换的比例更高。扫描参数空间的无菌中微子物质效应拟合的LSND和MiniBooNe数据，我们表明，在矢量单重态耦合的无菌中微子的物质，这些拟合的一些有利的参数化将创建中性电流事件超出标准模型预测在长基线实验（例如MINOS和OPERA）。
2013-06-18 hep-ex 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
Electromagnetic leptogenesis with light-heavy sterile neutrinos
本文提出利用重右手中微子通过电磁偶极算符的两体衰变产生轻子不对称，再经 Yukawa 耦合和电弱 sphaleron 转化为重子不对称，并预言存在 keV 以下惰性中微子及可观测的单色光子信号。
2025-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Supernova bound on keV-mass sterile neutrinos reexamined
为了避免超新星核心的能量损失，在m_s > 100 keV的情况下，严格限制活动-无菌中微子混合。当m_s较小时，物质效应抑制了有效混合角，但在共振能量范围内有效混合角有所增强。我们研究了ν_τ-ν_s混合的情况，其中由于ν_s超过\bar ν_s发射或反之亦然，导致ν_τ- \bar ν_τ不对称性的建立，从而降低了总的发射速率。在温暖的暗物质范围m_s < 10 keV中，混合角基本上不受约束。
2011-05-26 astro-ph.SR hep-ph
Electric dipole moments of charged leptons in models with pseudo-Dirac sterile fermions
本文探讨了微小轻子数破坏对带电轻子电偶极矩的影响，在最小扩展了赝狄拉克无菌费米子对的Standard Model中推导了双圈完整解析公式，发现预测的电子EDM远低于当前实验界限，但额外中微子可能提升其至未来灵敏度。
2024-08-24 hep-ex hep-ph
Neutrino Up-scattering via the Dipole Portal at Forward LHC Detectors
大型强子对撞机在高快度下的显著中微子通量促使专用的前向探测器研究TeV能量下中微子的性质。我们研究磁偶极之间的相互作用，活跃的中微子和新的无菌状态在乳液和液氩实验，可以位于未来的正向物理设施（FPF）下游的ATLAS相互作用点。中微子从电子上散射产生电子反冲信号，可以探测高亮度LHC（HL-LHC）的参数空间的新区域，特别是由于低动量阈值的液氩探测器。我们还考虑了无菌中微子通过偶极算符的衰变，这导致了一个光子，可以从生产顶点位移。FPF探测器可以测试通过偶极门产生的重至1 GeV的无菌中微子状态，突出了高能LHC中微子作为新物理探测器的用途。
2022-03-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino transition dipole moments in light of the KM3NeT event
Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)（粒子物理研究所（西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学））；University of Freiburg（弗赖堡大学）
KM3NeT观测到高能中微子事件，研究其对中微子转变磁偶极通口的影响，发现高质量惰性中微子在此背景下提供主要约束。
2026-03-02 hep-ph
U(1)' mediated decays of heavy sterile neutrinos in MiniBooNE
MiniBooNE低能过剩是一个长期存在的问题，最近通过使用新收集的数据进行重新分析得到了进一步的证实，目前异常处于$4.8σ$水平。在这封信中，我们提出了一个新的解释，主张一个低能量部门包含$Z^\prime$玻色子与GeV级的质量和无菌中微子与质量约$100$ - $500$兆电子伏。我们发现，这种情况下可以提供一个很好的光谱协议与MiniBooNE低能量过剩的形式$Z^\prime$介导的中性电流生产的重无菌状态，其随后的衰变到$e^+e^-$对的一小部分被误认为是单电子类电磁阵雨。我们的模型在广泛的一类模型中，无菌中微子在新的相互作用下被充电，允许新的耦合到隐藏的部门物理。除了类电子MiniBooNE签名，该模型还预测了LArTPC探测器（如MicroBooNE）中的一种新的低背景信号，该信号由两个可区分的类电子电磁簇射组成，来自一个没有相关强子活动的单个顶点。
2018-08-08 hep-ph
Sterile neutrino dark matter within the $ν$SMEFT
本文提出在含惰性中微子的标准模型有效场论（$ν$SMEFT）中，高维算符可通过相消干涉、算符混合或匹配抑制 $X$ 射线发射，从而在包括零混合在内的广泛参数空间内解释惰性中微子暗物质，并讨论了其可检验性。
2024-04-30 astro-ph.CO hep-ph
Electron electric dipole moment in Inverse Seesaw models
在逆跷跷板机制的最小实现中，考虑了不育中微子对带电轻子电偶极矩的贡献，其中标准模型由两个右手中微子和两个不育费米子态扩展.我们的研究表明，两对（重）赝狄拉克质量本征态可以给电子的电偶极矩的显着贡献，躺在接近未来的实验灵敏度，如果他们的质量是以上的电弱标度。主要的贡献来自于两个回路图与伪狄拉克中微子状态运行的循环。在我们的分析中，我们进一步讨论了在这个框架中成功的leptogenesis的可能性，与大的电子电偶极矩兼容。
2016-08-01 hep-ex hep-ph
Improved Limits on Sterile Neutrino Dark Matter using Full-Sky Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Data
一个~keV质量的无菌中微子是一个很好的暗物质候选者。它的衰变产生的X射线线为X射线望远镜提供了一个独特的目标。我们首次使用费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监测器（GBM）来寻找无菌中微子衰变线;我们的分析覆盖了能量范围10-25 keV（无菌中微子质量20-50 keV），这是Chandra，Suzaku，XMM-Newton和INTEGRAL等X射线和伽马射线卫星无法到达的。GBM极宽的视野使银河系暗物质晕的很大一部分能够被探测。经过仔细的数据切割，我们获得了约53天的全天观测数据。我们观察到朝向银河系中心的光子过多，正如天体物理发射所预期的那样。我们在能谱中寻找无菌中微子衰变线，没有发现明显的信号。由此，我们得到了不育中微子混合角的上限作为质量的函数。在无菌中微子质量范围25-40千电子伏，我们提高了以前的上限约一个数量级。更好地了解探测器和天体物理背景，以及探测器的响应，将进一步提高与GBM搜索的灵敏度。
2015-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting sterile neutrino dark matter: the heavy-mediator case
要让活性-无菌混合对暗物质的全部残余丰度负责，除了千电子伏级的无菌中微子本身之外，还需要额外的新物理。我们在这里考虑的额外因素是无菌中微子之间存在的自相互作用。我们研究是否活跃到无菌转换足够放大，在这种情况下，所观察到的丰富的暗物质，可以得到一个subconstraint混合角。在我们所探索的区域，情况并非如此：要么自相互作用的影响太小，无法逃脱质量和混合角的界限，要么它们的影响太大，导致暗物质产生过剩。从边缘到过度有效性的急剧转变发生，因为在有效的介质内混合角中满足共振准则。一旦系统发生共振，游戏就结束了，因为玻尔兹曼方程中的非线性导致无菌中微子的失控产生，从几百MeV的等离子体温度开始，通常在几十MeV结束。因此，这种情况在很大程度上被其自身的动态所排除。在这项研究中，我们只专注于介质重于$\sim 1$ GeV，未来的工作将扩展到较轻的介质的分析，允许接触的情况下，由小规模结构的问题所激发的。
2019-08-03 astro-ph.CO hep-ph
Direct Detection Experiments at the Neutrino Dipole Portal Frontier
重无菌中微子通常被用来容纳观测到的中微子质量，通过假定一个新的汤川项将这些新的状态连接到电弱双重态中的中微子。然而，鉴于我们对中微子部分的无知，我们应该探索这种无菌中微子可能与SM发生的其他相互作用。本文研究了将重态耦合到轻中微子和光子的五维算符。我们发现，最近的XENON1T直接检测数据可以提高这个“中微子偶极门”的限制高达一个数量级超过以前的界限。未来的直接检测实验可能能够将这些界限扩展到SN 1987 A探测的水平。
2018-11-29 hep-ex hep-ph
Searches for sterile neutrinos and axionlike particles from the Galactic halo with eROSITA
暗物质可能是由“温暖”的粒子组成的，例如keV质量范围内的无菌中微子，它们可以通过混合衰变成光子，因此可以被X射线望远镜探测到。当类轴子粒子（ALP）与标准模型粒子耦合并衰变为keV范围内的光子时，X射线望远镜也可以探测到。这两种粒子都可以解释未识别的3.5 keV线，有趣的是，XENON 1 T观察到过量的电子反冲事件，最突出的是在2-3 keV。一种解释可能是ALPs的起源，在光子产生被抑制的无异常对称模型中，这还没有被X射线约束排除在外。我们研究了来自星系晕的漫射辐射，并计算了eROSITA进行的全天X射线巡天对确定不育中微子或ALP暗物质的灵敏度。我们估计的边界上的混合角的不育中微子和耦合强度的ALP。经过四年的数据采集eROSITA，我们希望设置严格的限制，特别是，我们希望坚定地探测混合角$\sin^2(2θ)$高达近两个数量级以下的最佳拟合值解释不明的3.5千电子伏线。此外，使用eROSITA，我们将能够探测光子和电子耦合的ALP参数空间，并可能确认XENON 1 T过量的ALP来源。
2021-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing neutrino magnetic moments and the XENON1T excess with coherent elastic solar neutrino scattering
研究了太阳中微子CE $ν$ NS过程的活动中微子磁矩（$ν_{a}$ MM）和活动无菌跃迁磁矩（$ν_{s}$ MM）在未来暗物质直接探测实验中的探测潜力，并与各自的允许范围进行了比较，以解释氙1T过剩现象.我们发现对$ν_{a}$ MM的敏感性接近于$10^{-10}μ_B$和$10^{-11}μ_B$之间的水平，其主要受检测阈值的限制。另一方面，未来的太阳中微子CE $ν$ NS探测将在探测$ν_{s}$ MM中发现10 MeV以下的无菌中微子质量，这可以明确地测试$ν_{s}$ MM对氙1 T过量的解释。还导出了具有$ν_{a}$ MM和$ν_{s}$ MM贡献的一般框架中的灵敏度。
2022-04-25 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
A sterile neutrino at MiniBooNE and IceCube
我们讨论的可能性，约50兆电子伏的质量稍微混合的μ子味的无菌中微子可能是MiniBooNE异常的起源。我们表明，它的生产在大气中的一小部分的K介子衰变将意味着过剩的包含阵雨在冰立方从下行和近水平方向。
2014-02-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Search for sterile neutrino with light gauge interactions: recasting collider, beam-dump, and neutrino telescope searches
我们研究了在耦合到中微子扇区的轻规范玻色子$X^μ$存在下的无菌中微子的特征。本文探讨了在不同对撞机和固定靶实验中得到的活性-无菌中微子混合物$| U_{\ell 4} |^2$，特别是τ味中微子混合物（$l = τ$）的新的边界。同时，考虑到无菌中微子衰变为轻规范玻色子（$ν_4 \to ν_\ell e^+ e^-$）的额外通道，我们对中微子振荡实验中低能过剩的参数空间进行了探索和约束.
2020-08-28 hep-ex hep-ph
Low-energy probes of sterile neutrino transition magnetic moments
具有keV-MeV质量和非零跃迁磁矩的不育中微子可以通过低能核或电子反冲测量来探测。在这里，我们确定当前和未来搜索的灵敏度，显示它们如何探测以前未探索的参数区域。未来使用单色$^{51}$ Cr源的相干弹性中微子-核散射（CE $ν$ NS）或弹性中微子-电子散射（E $ν$ ES）实验可以完全探测最近XENON 1 T过量所指示的区域。
2022-01-07 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
Probing active-sterile neutrino transition magnetic moments at LEP and CEPC
本文研究了惰性中微子通过偶极门户与活性中微子和光子的相互作用，分析了 LEP 和未来 CEPC 对光子耦合的约束，发现 Z 衰变测量比单光子搜索更严格，且 CEPC 能探索新参数空间。
2023-05-23 hep-ph
Neutrino dipole portal at electron colliders
我们建议在质心能量为几个GeV的电子对撞机中寻找重中性轻子（HNL），也称为无菌中微子，包括BESIII，Belle II和拟议的Super Tau Charm Factory（STCF）。考虑HNL通过跃迁磁矩与标准模型中微子和光子相互作用，即所谓的偶极门，利用电子对撞机上的双光子信号，研究了HNL的活跃-惰性中微子跃迁磁矩$d$随HNL质量$m_N$的变化规律，发现BESIII、Belle II和STCF能将$d$的上限探测到1.3 $\times 10^{-5}\ {\rm GeV}^{-1}$，8 $\times 10^{-6}\ {\rm GeV}^{-1}$和1.3 $\times 10^{-6}\ {\rm GeV}^{-1}$，其中$m_N$在GeV量级，对电子-（$d_e$）和τ-中微子（$d_τ$）偶极门的参数空间具有灵敏度，其中$m_N$在几十到几千MeV量级.在$d_μ$中，Belle II和STCF也能提供HNL与μ中微子混合的主要约束。
2022-04-16 hep-ph
LZ Nuclear-Recoil Excess from Boosted Light Magnetic Dipole-dipole Dark Matter
Wuyi University（五邑大学）；Nanjing University（南京大学）；National Taiwan University（台湾大学）；Phenikaa University（菲尼亚卡大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出增强速度分布的轻磁偶极暗物质模型，可缓解LZ实验核反冲过剩与低能事件预测的矛盾，并支持GeV至TeV质量范围，为过剩提供可行解释。
2026-09-09 hep-ph
7 keV sterile neutrino Dark Matter in extended seesaw framework
仙女座星系和其他星系团（包括英仙座星系）的X射线光谱中出现的$3.5$ keV光子线可以解释为$7$ keV不育中微子暗物质候选者的信号，这是一种合理的解释。我们提出了一个新的扩展的跷跷板机制框架，其中最轻的无菌中微子作为暗物质的候选者，它衰变为光子和普通中微子占多余的3.5 keV的X射线线。为了实现这一思想，我们在SM轻中微子$ν_L$中加入了两种不同类型的中性费米子单线态（$S_L$，$N_R$），使轻中微子质量服从一般的线性跷跷板公式.在扩展的跷跷板框架下讨论了模型参数的互补性约束。有利的是，这个框架可以嵌入到一个$SO(10)$大统一理论。
2014-09-12 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
Sterile Neutrino Dark Matter, Matter-Antimatter Separation, and the QCD Phase Transition
本文提出QCD一阶相变可导致物质-反物质分离形成宏观畴，从而增强keV尺度惰性中微子产生，使其丰度与观测暗物质密度一致，并降低对宇宙轻子不对称性的要求。
2023-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Relic neutrino decay: a solution to the excess radio background
针对 ARCADE 2 射电背景过剩缺乏天体物理解释的问题，提出遗迹中微子辐射衰变为惰性中微子的方案，能很好拟合数据并预测更强的 21 cm 吸收信号，但与 EDGES 结果存在轻微张力。
2024-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on active-sterile neutrino transition magnetic moments from low-energy electronic recoils at direct detection experiments
Karadeniz Technical University（黑海理工大学）
本研究通过分析直接探测实验数据，对活性- sterile 中微子转换磁矩进行了约束，扩展了参数空间的灵敏度。
2026-02-16 hep-ph
Status of Sterile Neutrino fits with Global Data
许多短基线中微子振荡实验都观测到了低能区中微子的异常过剩。这可能暗示了额外的中微子质量分裂的存在。如果这是真的，那么在目前的3中微子模型之上，还需要额外的无菌（非相互作用）中微子状态。另一方面，允许空间的许多参数受到没有发现异常的实验的限制。我们将介绍容纳这些额外的中微子的模型，然后讨论我们的工作，以适应这些模型的全球高$Δm^{2}$振荡数据。然后，我们将介绍这些拟合的最新结果。
2018-02-20 hep-ex hep-ph
Probing the sterile neutrino portal to Dark Matter with $γ$ rays
惰性中微子可以提供标准模型粒子和暗扇区之间的联系，除了通过I型跷跷板机制产生活性中微子质量。我们表明，如果暗物质湮灭成不育中微子确定其观察到的遗迹丰度，它是可能的，以解释银河系中心$γ$射线过剩的费米-LAT合作报告，由于天体物理成分加上暗物质湮灭。我们观察到，无菌中微子入口到暗物质提供了一个令人印象深刻的良好的拟合，在最佳拟合点的p值为0.78，银河系中心$γ$射线通量，DM质量在（40-80）GeV和无菌中微子质量20 GeV $\lesssim M_N < M_{DM}$。这样的值与费米-LAT观测银河系晕中矮球状星系的极限值是一致的，该极限值排除了暗物质质量低于$\sim$ 50 GeV（90 GeV）的无菌中微子质量$M_N \lesssim M_{DM}$（$M_N \ll M_{DM}$）。我们还估计了AMS-02反质子数据对这种情况的影响。
2018-12-17 hep-ph
Neutrino magnetic dipole portal with low energy neutrino nucleus scattering data
本文利用Dresden-II、COHERENT及暗物质直接探测实验的核与电子反冲数据，约束0.1–50 MeV惰性中微子的电子、μ和τ味磁偶极子入口参数空间。
2024-06-11 hep-ex hep-ph
Light sterile neutrinos and their implications on currently running long-baseline and neutrinoless double beta decay experiments
最近来自小型助推器中微子实验（MiniBooNE）的$ν_e$出现数据支持液体闪烁中微子探测器（LSND）报告的过量事件，这为eV尺度的无菌中微子的存在提供了间接暗示。由于这些无菌中微子可以与标准的活性中微子混合，本文利用目前正在运行的长基线中微子实验T2 K和NO $ν$ A，探讨了这种活性-无菌混合对各种振荡参数测定的影响。我们发现，无菌中微子的存在会导致这些参数之间新的简并，这将大大恶化NO $ν$ A实验的质量等级灵敏度。我们进一步注意到，包括从T2K实验的数据有助于解决简并。新的CP破坏相位$δ_{14}$和$δ_{34}$对NO $ν$的最大CP破坏排除灵敏度的影响。最后，结合最近的实验结果讨论了这种轻不育中微子对无中微子双β衰变过程的影响，以及对未来实验灵敏度的影响。
2020-07-22 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
Explaining the CMS excesses, baryogenesis and neutrino masses in $E_{6}$ motivated $U(1)_{N}$ model
我们研究了超弦激发的超对称标准模型的$U(1)_{N}$扩展的$E_{6}$模型，以探索用该模型的八种可能变体来解释最近的过剩CMS事件和宇宙的重子不对称性的可能性.根据短基线中微子实验的提示，在存在一个或多个轻不育中微子，我们还研究了中微子质量矩阵所规定的字段分配和离散对称性，在这些变量。我们发现，所有的变体可以解释过剩CMS事件通过奇异的slepton衰变，而对于一个标准的选择的离散对称性的四个变体的功能，允许高尺度重子生成（leptogenesis）。对于另一种变体，三体衰变诱导的软重子产生机制是可能的，它可以诱导重子数破坏的中子-反中子振荡。我们还指出了一个新的离散对称性，它具有确保质子稳定性和禁止树水平的味道改变中性电流过程的特点，同时允许高规模leptogenesis的两个变种的可能性。另一方面，中微子质量矩阵的$U(1)_{N}$模型的变种自然容纳三个活跃和两个无菌中微子获得质量通过他们的混合与额外的中性费米子产生有趣的纹理中微子质量。
2015-07-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter Search Using Chandra Observations of Willman 1, and a Spectral Feature Consistent with a Decay Line of a 5 keV Sterile Neutrino
我们报告的搜索结果，从辐射衰减暗物质在钱德拉X射线天文台光谱的超微弱矮球状星系威尔曼1的发射线。在0.4-7 keV钱德拉带通的99%置信线通量上限推导和映射到一个允许的区域在不育中微子质量混合角平面，这是一致的，从朱雀X射线天文台和钱德拉观测的小熊座和天龙座矮椭球体最近的约束。通过拟合扣除粒子背景的源光谱，发现了一个明显超出连续谱的发射特征，表明存在一个窄的发射特征，能量为2.51 +/- 0.07（0.11）keV，通量为[3.53 +/- 1.95（2.77）] × 10^（-6）光子/cm ^2/s，置信度为68%（90%）。解释这作为一个无菌中微子辐射衰变的发射线，我们推导出相应的允许范围内的无菌中微子质量和混合角使用两种方法。第一种假设暗物质只由无菌中微子组成，第二种则放宽了这一要求。这一特征与5.0 +/- 0.2 keV的无菌中微子质量和窄范围内的混合角是一致的，中微子振荡可以产生所有的暗物质，冷却的中子星的无菌中微子发射可以解释脉冲星反冲，从而支持我们测量的统计和物理意义。
2010-05-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A new analysis of the MiniBooNE low-energy excess
我们提出了一个新的分析的MiniBooNE实验的数据的结果，考虑到额外的背景的光子从$Δ^{+/0}$衰变中提出的arXiv：1909.08571和额外的贡献，由于相干光子发射，非相干生产更高的质量共振，和非相干非共振核子生产。结果表明，新的背景可以解释部分MiniBooNE低能过剩，MiniBooNE指示有利于短基线中微子振荡的统计意义从$5.1σ$减小到$3.6σ$ .我们还考虑了在3+1活跃-无菌中微子混合框架中短基线中微子振荡的影响。我们表明，新的分析的MiniBooNE数据表明较小的活性-无菌中微子混合，并可能导致我们走向解决方案的出现-消失的紧张局势在全球适合的短基线中微子振荡数据。
2020-12-19 hep-ex hep-ph
Active to sterile neutrino oscillations: Coherence and MINOS results
本文研究了MINOS实验近探测器中的$ν_μ- ν_s$振荡效应。从概念上讲，MINOS对质量为$\sim 1$ eV的无菌中微子的搜索实现了一个有趣的情况，即中微子状态在产生时的部分退相干。这对应于两个质量本征态的能量差，其与初始状态（π）的宽度相当或大于初始状态（π）的宽度。我们表明，这些影响修改MINOS约束的混合无菌中微子$Δm^2_{41} \aprge 0.5$ eV $^2$和$Δm^2_{41} \gtrsim 15$ eV $^2$的振荡不敏感的实验。$Δm^2_{41} = (1 - 3)$ eV $^2$的振荡可以解释在近探测器的低能量仓中观察到的事件的一些不足，以及相应地在远探测器中观察到的事件的过量。
2011-11-13 hep-ex 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
New avenues for the neutrino dipole portal exploration at the energy frontier
本文通过量纲-6偶极算符研究能量前沿的中微子偶极门户，评估HL-LHC、FCC-hh和10 TeV μ子对撞机上电弱玻色子引发过程的探测灵敏度。
2025-07-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Heavy sterile neutrino emission in core-collapse supernovae: Constraints and signatures
在坍缩的超新星（SN）核中，可以产生质量为${\mathcal O}(100)$ MeV的重惰性中微子与活性中微子的混合。为了避免过多的能量损失，缩短SN 1987 A中微子暴的观测持续时间，我们证明了活跃-惰性中微子混合角应满足$\sin^2 θ\lesssim 5 \times 10^{-7}$ .对于与tau风味的混合物，该结合比来自实验室搜索的结合强得多。此外，我们表明，在可行的参数空间中，这种“重”的不育中微子在SN信封的衰变将导致一个非常有活力的子活动中微子流量，如果不是太远低于目前的限制，这将是可检测的大型地下中微子天文台，如超级神冈，作为一个（稍微延迟时间）的高能量碰撞在即将到来的银河系SN事件的频谱。
2019-12-23 astro-ph.HE hep-ph
