Tests of Lorentz and CPT violation with MiniBooNE neutrino oscillation excesses
洛仑兹不变性和CPT对称性的破坏是普朗克尺度物理的一种预测现象。在标准模型扩展（SME）框架下，分析了各种类型的数据，包括中微子振荡数据，以寻找洛伦兹破坏。MiniBooNE是费米实验室的一个短基线中微子振荡实验。从MiniBooNE测量到的过量不能在中微子标准模型中调和;因此它可能是新物理学的信号，例如洛伦兹破坏。我们分析了MiniBooNE数据的恒星时间依赖性，以寻找中微子中洛伦兹不变性可能被破坏的信号。在这篇简要的综述中，我们介绍了洛伦兹破坏，中小企业的中微子部门，和短基线中微子振荡实验的分析。然后，我们提出的MiniBooNE数据中的洛伦兹违反搜索的结果。本综述基于已发表的结果（ArXiv：1109.3480）。
2014-04-28 hep-ex hep-ph
Explaining the MiniBooNE Excess Through a Mixed Model of Oscillation and Decay
由MiniBooNE实验观察到的类电子过剩解释与模型，包括一个新的低质量状态（$\mathcal{O}(1)$ eV）参与中微子振荡和一个新的高质量状态（$\mathcal{O}(100)$ MeV），衰减到$ν+γ$。短基线振荡数据集用于预测振荡参数。拟合MiniBooNE能量和散射角数据，在95%CL处存在用于衰变贡献的窄联合允许区域。其结果是一个重大的改进，与单一的无菌中微子振荡模型，$Δχ^2/dof$ = 19.3/2的衰变耦合的$2.8 \times 10^{-7}$ GeV $^{-1}$，高质量态的376 MeV，振荡混合角的$7\times 10^{-4}$和质量分裂的$1.3$ eV $^2$。该模型预测，由于信号电平较低，在FNAL短基线计划中不会观察到明显的振荡特征。
2021-09-27 hep-ex hep-ph
Testing New Physics Explanations of MiniBooNE Anomaly at Neutrino Scattering Experiments
最近有人提出了具有额外相互作用的重中微子来解释MiniBooNE过剩。这些方案往往依赖于边际助推粒子来解释多余的角谱，从而预测在更高能量的中微子-电子散射实验的大速率。我们放置新的约束这类模型的基础上中微子电子散射边带测量在MINER $ν$ A和CHARM-II。同时解释的角度和能量分布的MiniBooNE过剩的重中微子与轻介质严重限制了我们的分析。在一般情况下，高能中微子电子散射实验提供了强有力的限制解释的MiniBooNE观测涉及光介质。
2019-12-03 hep-ex hep-ph
Shedding light on the MiniBoone Excess with Searches at the LHC
本文提出利用LHC上W玻色子衰变产生的高能中微子研究可解释MiniBooNE超额的暗中微子模型，并展示Run 2及HL-LHC搜索对相关参数空间的独特探测能力。
2024-04-30 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
More Ingredients for an Altarelli Cocktail at MiniBooNE
本文通过研究MiniBooNE中两类光子本底——2p2hγ过程和π0→γγ误识别——解释了部分超出事件，并发现本底估计对蒙特卡洛生成器存在残余依赖，最终使MiniBooNE超出的显著性降低0.4σ。
2023-05-08 hep-ex hep-ph
MicroBooNE and the $ν_e$ Interpretation of the MiniBooNE Low-Energy Excess
新一代中微子实验正在测试在MiniBooNE中观察到的类电子事件的$4.8σ$异常过量。这对粒子物理学、天体物理学和宇宙学都具有巨大的重要性，不仅因为这可能会发现超越标准模型的物理学，还因为我们将学到的关于中微子-核相互作用的教训对全球中微子计划至关重要。MicroBooNE最近发布的结果似乎不利于MiniBooNE异常的几种解释。在这里，我们定量地表明，MicroBooNE的结果，而一个有希望的开始，毫无疑问，不探测完整的参数空间的无菌中微子模型暗示的MiniBooNE和其他数据，也没有探测$ν_e$解释的MiniBooNE过剩的模型无关的方式。我们的分析代码可在https://github.com/Harvard-Neutrino/MicroBooNE-analysis-2021上获得。
2022-06-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Can neutrino-induced photon production explain the low energy excess in MiniBooNE?
这份报告总结了我们对MiniBooNE中中性电流（NC）诱导的光子产生的研究，这是由本实验中的低能量过剩所激发的[A. A. Aquilar-Arevalo et al.（MiniBooNE Collaboration），Phys. Rev. Lett. 98，231801（2007）; 103，111801（2009）]。提出了两个反常光子- $Z$玻色子-矢量介子耦合的NC光子产生可能解释这种过剩。然而，我们在中微子和反中微子运行中计算的事件数与以前的MiniBooNE估计是基于他们的π介子生产测量一致。在我们以前的工作中讨论的各种核效应，包括核子费米运动，泡利阻塞，和$Δ$共振加宽的核，考虑。用保守的方法研究了由于两个反常项和核效应引起的不确定度。
2013-02-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
Test for Lorentz and CPT Violation with the MiniBooNE Low-Energy Excess
MiniBooNE实验是费米实验室的一个$ν_μ\toν_e$和$\barν_μ\to\barν_e$出现中微子振荡的实验。中微子模式振荡分析表明，在低能区的$ν_e$候选事件过剩。这些事件进行了分析下的SME形式主义，利用短基线近似。初步结果表明，时间无关的解决方案是有利的。从LSND实验提取的SME参数的关系进行了讨论。概述了系统误差分析和反中微子模分析。
2010-08-05 hep-ph
Solutions to the MiniBooNE Anomaly from New Physics in Charged Meson Decays
我们指出，通过带电介子衰变产生新的玻色子可以大大提高基于束聚焦加速器的实验对新物理信号的灵敏度。这种增强是因为带电介子被聚焦，并且它们的三体衰变不像通常的两体衰变那样受到螺旋度抑制。作为一个现实的应用程序，我们试图解释MiniBooNE低能量过剩利用这种被忽视的机制，唯一实现黑暗部门的解释，合理的解决方案过剩。作为证明的原则，我们考虑两个动机良好的类的暗扇区模型，矢量门户暗物质和模型的长寿（伪）标量模型。我们认为，模型参数值，以适应过剩是符合现有的限制，他们可以在当前和未来的基于加速器的中微子实验进行测试。
2022-08-13 hep-ex hep-ph
Severe Constraints on New Physics Explanations of the MiniBooNE Excess
MiniBooNE实验最近报道了一个异常的4.5 $σ$过量的电子类事件，与短基线处$ν_μ$束的$ν_e$外观一致。由于缺乏相应的$ν_μ$消失的观察，需要在涉及不育的味道振荡的情况下，有强烈的动机，这种异常的替代解释。我们认为观察到的类电子信号实际上可能是由于假设的新粒子，这并不涉及中微子产生或振荡的新来源。我们发现，在完整的MiniBooNE数据集，包括中微子模式，反中微子模式和束流收集模式，电子类事件的能量和角分布，严重限制，并在某些情况下排除，新的物理场景作为对所观察到的中微子和反中微子模式过剩的解释。具体来说，新粒子在探测器中发生衰减（可见或半可见）或弹性散射的情况是非常不受欢迎的。使用通用的运动学参数，本文扩展了现有的MiniBooNE结果和解释，以彻底约束以前未考虑的新的物理签名，并强调了MiniBooNE束流收集器搜索的力量，以进一步约束模型的过剩。
2019-08-07 hep-ph
Significant Excess of ElectronLike Events in the MiniBooNE Short-Baseline Neutrino Experiment
费米实验室的MiniBooNE实验报告了对中微子模式下靶上$12.84 \times 10^{20}$质子的$ν_e$外观数据进行分析的结果，比以前报告的结果增加了大约两倍。在能量范围$200<E_ν^{QE}<1250$ ~MeV内观测到$ν_e$荷电准弹性事件超过$381.2 \pm 85.2$事件（$4.5 σ$）。将这些数据与来自反中微子模式中靶上的$11.27 \times 10^{20}$质子的$\bar ν_e$外观数据相结合，观察到总$ν_e$加上$\bar ν_e$带电电流准弹性事件超过$460.5 \pm 99.0$事件（$4.7 σ$）。如果用双中微子振荡模型$ν_μ \rightarrow ν_e$来解释，那么与超数的最佳振荡拟合的概率为$21.1\%$，而与最佳拟合相比，仅背景拟合的概率为$6 \times 10^{-7}$。MiniBooNE数据在能量和震级上与液体闪烁中微子探测器（LSND）报告的事件过量一致，LSND和MiniBooNE联合过量的重要性是$6.0 σ$。对数据的双中微子振荡解释需要至少四种中微子类型，并表明物理学超越了三中微子范式。尽管数据与双中微子振荡模型拟合，但其他模型可能提供更好的拟合数据。
2018-10-26 hep-ex hep-ph
A Dark Seesaw Solution to Low Energy Anomalies: MiniBooNE, the muon $(g-2)$, and BaBar
MiniBooNE的最新更新加强了观察到的$e$样事件的$4.8σ$过量。基于这一点和其他与标准模型预测的显著偏差，如μ子$(g-2)$，我们提出了一个通过暗中微子扇区来解决低能异常的方法。该模型是可重整化的，也可以解释轻中微子质量的异常自由和黑暗的$U(1)^\prime$规范对称性破缺的GeV尺度。大的动力学混合导致重中性轻子在$e^+e^-$对撞机，在那里我们指出并解释了$\gtrsim 2σ$过剩观察到的BaBar超光速数据的s-通道生产。我们的模型也是兼容的异常$e$，在旧的加速器实验中看到的类似事件，以及在CCFR观察到的双顶点签名过剩。
2021-07-31 hep-ex hep-ph
Explaining $(g-2)_{μ,e}$, the KOTO anomaly and the MiniBooNE excess in an extended Higgs model with sterile neutrinos
我们考虑一个简单的扩展的标准模型（SM）的一个复杂的标量二重态和一个单线态以及三个不育中微子。不育中微子与SM中微子混合产生三个与振荡数据一致的轻中微子态和三个重不育态。最轻的无菌中微子的寿命比宇宙的年龄长，可以提供正确的暗物质遗迹丰度。利用质量为~ $\sim\mathcal{O}(100)$ ~MeV的光标量与无菌中微子的树级变味相互作用，我们可以同时解释μ子和电子的反常磁矩、KOTO反常事件和MiniBooNE超数。
2020-09-19 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
Single photon events from neutral current interactions at MiniBooNE
MiniBooNE实验报告了$ν_e$和$\bar ν_e$外观搜索的分析结果，这些结果显示，相对于预期的背景，在低重建中微子能量下有过量的信号样事件。这个背景的一个重要组成部分来自光子发射引起的（反）中微子中性流与核子和原子核的相互作用。通过改进这些反应的微观模型，我们预测了MiniBooNE探测器上光子事件的数量和分布。我们的研究结果相比，MiniBooNE在原位估计和其他理论方法。我们发现，根据我们的模型，中性电流光子发射从单核子电流是不够的，以解释事件的MiniBooNE在中微子和反中微子模式观察到过剩。
2014-11-21 hep-ex hep-ph nucl-th
Photon Excess from Dark Matter and Neutrino Scattering at MiniBooNE and MicroBooNE
本文提出通过轻媒介子交换引发的原子核/核子与中微子或轻暗物质的2到3散射产生光子，以同时解释MiniBooNE和MicroBooNE低能超出，并指出可行参数空间及未来检验途径。
2025-09-01 hep-ph
Icecube/DeepCore tests for novel explanations of the MiniBooNE anomaly
虽然在MiniBooNE观测到的低能过剩仍然没有受到挑战，但越来越难以将其与其他无菌中微子搜索和宇宙学的结果相协调。最近，已经表明，在隐藏扇区中具有新粒子的非极小模型可以提供对数据的更好拟合。它们的主要成分需要一个GeV量级的$Z'$，与光子动力学混合，以及一个不稳定的重中微子，质量在150 MeV范围内，与轻中微子混合。在这封信中，我们指出，大气中微子实验（特别是IceCube/DeepCore）可以通过寻找过量的低能量“双爆”事件来探测这种模型的参数空间的很大一部分，正如我们以前的工作（arXiv：1707.08573）所提出的那样。这样的搜索将探测解释异常所需的完全相同的产生和衰变机制。
2019-09-12 hep-ex hep-ph
Requirements on common solutions to the LSND and MiniBooNE excesses: a post-MicroBooNE study
在MiniBooNE（MB）实验中观察到的类电子事件过量的强烈统计意义，以及在液体闪烁体中微子探测器（LSND）中观察到的早期类似过量，当结合最近的MicroBooNE结果进行解释时，可能会使我们达到新物理发现的尖端。这导致了许多试图通过超越标准模型（SM）的物理学来理解这些观察结果的尝试，无论是单独的还是结合的。我们提供了一个概述的现状，并讨论了三个主要类别下的许多新物理学的建议。同样的新的、非振荡的物理学解释这两种异常的可能性导致了新的限制和要求。我们在这项工作中关注的一类重要的常见解决方案是由探测器中产生的重${\cal O}$（MeV $-$ sub-GeV）无菌中性费米子组成（通过入射μ子中微子的上散射），随后衰变为光子或模仿观察到的信号的$e^+e^-$对。这样的解决方案受到来自以下方面的强烈要求：a）将在LSND和MB两者中产生足够数量的总事件的截面要求，b）由在两个实验中测量的能量和角分布强加的要求，以及最后，c）新物理模型及其粒子内容与来自粒子物理实验的不同束的其它边界的一致性和兼容性。我们发现，这些标准往往把建议的解决方案拉向不同的方向，并严格限制了可行的建议，可以解决这两个异常。我们的结论是相关的一般搜索新的物理和正在进行的观测和分析的MicroBooNE实验。
2022-07-09 hep-ex hep-ph
New MiniBooNE excess interpretation using Pseudo-Hermitian neutrino oscillation
Sciences Departement, Teacher Education College of Setif（塞提夫师范学院科学系）；Laboratoire de Physique Mathematique et Subatomique, Universite Freres Mentouri Constantine 1（康斯坦丁1兄弟门图里大学数学与亚原子物理实验室）
针对MiniBooNE实验数据的过剩现象，提出基于非标准双味振荡理论的新方法，利用PT - 伪厄米振荡修改中微子振荡，引入相关效应，能解释过剩且比标准框架拟合更好，还展示了数据与新模型的拟合分析。
2026-07-21 hep-ph quant-ph
On the single photon background to nu_e appearance at MiniBooNE
被忽略的单光子过程适合于在MiniBooNE的主要nu_mu束中观察到的过量的类电子事件。在反中微子模式的类似事件的预测。
2010-02-22 hep-ph
Event Excess in the MiniBooNE Search for $\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$ Oscillations
费米实验室的MiniBooNE实验报告了使用与靶上的$5.66 \times 10^{20}$质子相对应的数据样本搜索$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡的结果。在$475<E_ν^{QE}<1250$ MeV的能量范围内观察到过量的$20.9 \pm 14.0$事件，当受到所观察到的$\bar ν_μ$事件的约束时，该能量范围具有与0.5%的仅背景假设一致的概率。另一方面，拟合$\barν_μ\rightarrow\barν_e$振荡，最佳拟合点的$χ^2$概率为8.7%。这些数据是一致的$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡在0.1至1.0 eV的$^2$ $Δm^2$范围内，并与反中微子振荡的证据，从液体闪烁中微子探测器在洛斯阿拉莫斯国家实验室。
2010-09-13 hep-ex hep-ph hep-th
Experimental and Phenomenological Investigations of the MiniBooNE Anomaly
本论文通过MicroBooNE实验分析、3+1模型联合拟合、重中性轻子唯象解释及Coherent CAPTAIN-Mills实验展望，多维度探究MiniBooNE低能超出的起源与新物理解释。
2023-08-23 hep-ex hep-ph
Resolution of puzzles from the LSND, KARMEN, and MiniBooNE experiments
这项工作试图调和令人困惑的中微子振荡结果从LSND，卡门和MiniBooNE实验。我们发现，$\barν_μ\to \barν_e$振荡的LSND证据，长期以来与卡门的结果不一致，以及MiniBooNE在$ν_μ$和$\barν_μ$数据中观察到的异常事件过剩都可以用重无菌中微子（$ν_h$）的存在来解释。假设$ν_h$是在$ν_μ$中性流相互作用中产生的，并辐射衰变为光子和轻中微子，所有这些结果都是一致的。假设$ν_h$是通过与$ν_μ$混合产生的，LSND和MiniBooNe过量事件的组合分析表明，$ν_h$质量在40至80 MeV的范围内，混合强度为$|U_{μh}|^2 \simeq 10^{-3}-10^{-2}$，寿命为$τ_{ν_h} \lesssim 10^{-9}$ s。令人惊讶的是，这个LSND-MiniBooNE参数窗口被发现是不受约束的结果，从最敏感的实验寻找重中微子。通过TWIST实验对Michel光谱的精确测量，我们为LSND-MiniBooNE有利质量区域的$|U_{μh}|^2$设置了新的限制。所获得的结果提供了一个强有力的动机，灵敏的搜索$ν_h$在不久的将来$ K$衰变或中微子实验，这适合在现有的/计划的实验计划在欧洲核子研究中心或FNAL。本文简要讨论了重中微子是狄拉克粒子还是马约拉纳粒子的问题。
2011-01-19 hep-ex 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$10^{-10} \lesssim |U_{μ4}|^2 \lesssim 10^{-8}$（$3\times 10^{-7} \lesssim |U_{μ4}|^2 \lesssim 8 \times10^{-7…
2021-08-03 hep-ph
Some conclusive considerations on the comparison of the ICARUS nu_mu to nu_e oscillation search with the MiniBooNE low-energy event excess
ICARUS合作组将T600 LAr-TPC暴露在CERN-Gran Sasso（CNGS）中微子束中，对异常LSND样nu_mu到nu_e振荡进行了灵敏的研究。该结果与不存在额外的异常贡献相一致，分别在90%和99%的置信水平下给出了3.4E-3和7.6E-3的振荡概率极限，显示了这些新极限与MiniBooNE合作组织报告的低能事件过剩（200 < E_nu QE < 475 MeV）之间的紧张关系。ICARUS数据与MiniBooNE低能量过剩进行了更详细的比较，包括从官方MiniBooNE数据发布中获得的能量分辨率。因此，先前报告的张力被证实为90% C. L.，这表明MiniBooNE低能量事件过量的一种无法解释的性质或其他工具效应
2015-02-17 hep-ph physics.ins-det
Heavy Sterile Neutrinos in Tau Decays and the MiniBooNE Anomaly
MiniBooNE实验的当前结果显示了指示中微子振荡的过量事件，但只有当一个超出标准的3族场景时。最近，人们对这些事件给出了一种不同的解释，不是用振荡来解释，而是用具有大跃迁磁矩的大质量无菌中微子的产生和衰变来解释。我们研究了这种无菌中微子在稀有衰变$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^-$和其他带电粒子，构成了很好的测试的存在的不育中微子提出解释MiniBooNE异常。这些搜索可以用现有的实验数据来完成。
2011-10-25 hep-ex hep-ph
A Standard Model explanation for the excess of electron-like events in MiniBooNE
本文研究了在MiniBooNE实验的4个动量转移区（$Δ$共振质量区），中性流（NC）中微子诱导的$π^0$ /光子产生（$ν_μ+ A \to ν_μ+1π^0 / γ+ X$）对靶核原子序数A的依赖关系.我们的结论是基于在美因茨MAMI加速器的A2合作的光子-核相互作用的实验数据。我们在不受其产生通道影响的情况下，通过光子或Z玻色子，研究了$Δ$共振的衰变。$1π^0+X$的生产按A $^{2/3}$（细胞核的表面积）进行缩放。同时，在$Δ$衰变中产生的光子将离开原子核，并且该截面将与原子核的原子序数成比例。因此，光子产生与$π^0$产生的比率与A $^{1/3}$成比例。对于碳$^{12}$ C，该因子为$\approx$ 2.3。MiniBooNE将光子产生速率标准化为测量的$π^0$产生速率。中性π介子产生率的降低将产生至少两倍于先前预期的光子，从而显著降低无法解释的类电子事件的数量。
2019-09-26 hep-ph
The MiniBooNE anomaly and heavy neutrino decay
讨论了MiniBooNE合作组报道的准弹性中微子事件低能分布的异常。我们发现，所观察到的过量的类电子事件可能源于在MiniBooNE探测器中的重中微子（$ν_h$）的产生和衰变。$ν_h$是通过在$ν_μ$中性流相互作用中混合而产生的，并且由于$ν_h$和轻中微子$ν$之间的跃迁磁矩而辐射衰变为$ νγ$。在探测器中测量的能量来自于随后在探测器体积内将衰变光子转换成$\pair$对。过剩事件的能量和角分布的分析表明，$ν_h$的质量约为500 MeV和寿命$τ_{ν_h} \lesssim 10^{-9}$ s。现有的实验数据被发现是一致的$ν_h$和$ν_μ$的$|U_{μh}|^2 \simeq (1-4)\times 10^{-3}$和一个$ν_h$过渡磁矩的$ μ_{tr} \simeq (1- 6)\times 10^{-9} μ_B$之间的混合强度。最后，我们讨论了为什么没有显着过剩的低能量事件已被观察到在最近的反中微子数据。
2009-11-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Updated MiniBooNE Neutrino Oscillation Results with Increased Data and New Background Studies
费米实验室的MiniBooNE实验报告了来自中微子模式下对应于靶上$18.75 \times 10^{20}$质子的数据样本中的$638.0 \pm 132.8$类电子事件（$4.8 σ$）的总过量，相对于先前公布的结果，该数据样本增加了46%，并且反中微子模式下对应于靶上$11.27 \times 10^{20}$质子。额外的统计数据使几项研究能够解决过剩来源的问题。首先，我们提供了可见光能量和出射轻子角度余弦的二维图，这可以为事件过剩模型提供有价值的输入。其次，我们测试是否可能出现的过剩从外部事件进入探测器或光子退出探测器从$π^0$衰变在两个模型独立的方式。束流计时信息显示，几乎所有的过剩都与中微子在探测器中相互作用。半径分布表明，过量分布在整个体积中，而基准体积上的更紧密切割增加了过量的重要性。我们的结论是，模型的事件过剩的基础上进入和退出光子是不受欢迎的。
2021-03-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark Matter Search in Nucleon, Pion, and Electron Channels from a Proton Beam Dump with MiniBooNE
MiniBooNE-DM协作组利用专门运行的靶上$1.86 \times 10^{20}$质子的数据，对费米实验室8 GeV助推器质子与钢制束流收集器碰撞产生的亚GeV暗物质进行了搜索。MiniBooNE探测器由818吨矿物油组成，位于束流收集器下游490米处，对各种暗物质引发的散射反应敏感。三个暗物质相互作用被认为是这种分析：弹性散射的核子，非弹性中性π介子的生产，和弹性散射的电子。多个数据集被用来限制通量和系统误差，飞行时间信息被用来增加对更高质量暗物质的灵敏度。没有多余的背景预测进行了观察，90 $\%$置信水平的限制被设置在矢量门户和疏轻暗物质模型。新的参数空间被排除在矢量门户暗物质模型与暗物质质量之间的5和50 $\,\mathrm{MeV}\,c^{-2}$。减少的中微子通量允许测试MiniBooNE中微子过量是否与中微子的产生成比例。没有多余的中微子振荡事件被测量排除模型，仅由质子数的目标独立的光束配置在4.6 $σ$。
2019-03-29 hep-ex 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
Neutrino Interactions with Matter and the MiniBooNE anomaly
MiniBooNE测量到的过量类电子事件挑战了我们对中微子及其相互作用的理解。我们回顾了这个问题的现状和正在进行的努力，以解决它。在介绍了实验和它的结果，我们考虑的主要实验背景和相关的物理中微子与物质的相互作用，如类准弹性散射和弱π介子生产的核子和核。特别注意中性电流相互作用中的单光子发射，特别是它的相干通道。然后强调了调和MiniBooNE异常与全球振荡分析的困难。最后，我们概述了一些建议的解决方案，涉及非常规中微子相互作用机制的难题。
2021-11-03 hep-ex hep-ph nucl-th
Testing Meson Portal Dark Sector Solutions to the MiniBooNE Anomaly at CCM
本文研究通过带电介子三体衰变和中性介子二体反常衰变产生长寿命粒子的暗区模型来解释MiniBooNE超出，验证其与LSND、KARMEN、MicroBooNE约束的相容性，并评估CCM实验的发现灵敏度。
2024-11-25 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
MiniBooNE and LSND data: non-standard neutrino interactions in a (3+1) scheme versus (3+2) oscillations
最近在MiniBooNE反中微子数据中观察到的事件过剩与电子反中微子出现的LSND证据一致。我们提出了一个解释这些数据的（3+1）计划与无菌中微子，包括非标准中微子相互作用（NSI）在中微子的生产和检测。振荡和NSI之间的干扰提供了一个来源，CP破坏，我们用来调和不同的结果从中微子和反中微子数据。我们的最佳拟合结果意味着NSI在百分之几的水平相对于标准的弱相互作用，与目前的界限。我们比较了NSI拟合的质量与（3+1）和（3+2）纯振荡框架内获得的质量。我们还简要地评论使用NSI（在一个有效的双味框架），以解决可能的差异中微子和反中微子的结果从MINOS实验。
2010-08-31 hep-ex hep-ph
An Altarelli Cocktail for the MiniBooNE Anomaly?
我们批判性地研究了一些影响MiniBooNE短基线中微子振荡实验的理论不确定性，试图更好地理解所观察到的过量的类电子事件。我们重新检查假带电电流准弹性（CCQE）事件的影响，由于中性电流$π^0$生产的背景，和单光子背景。对于所有的过程，我们比较了不同的事件发生器（GENIE，GiBUU，NUANCE和NuWro）的预测，并为GENIE，不同的曲调。MiniBooNE使用数据驱动的背景预测，我们讨论的不确定性影响信号样本和控制样本之间的关系。在单光子背景下，我们强调了重强子共振辐射分支比的不确定性。我们发现，即使在不同的渠道不确定性的组合加起来不利（一个“Altarelli鸡尾酒”）似乎是不够的，以解决MiniBooNE异常。最后，我们调查如何修改的背景预测影响适合的$3+1$无菌中微子的情况。我们仔细考虑充分四味振荡不仅在信号中，而且在背景和对照样品。我们强调，由于MiniBooNE的$ν_e$和$ν_μ$样品之间的强相关性，一个无菌中微子混合仅与$ν_μ$是足够的解释异常，即使众所周知的张力与外部约束$ν_μ$消失持续存在。
2022-06-17 hep-ex hep-ph
Radiative decay of heavy neutrinos at MiniBooNE and MicroBooNE
MiniBooNE实验报告了$ν_e$和$\overlineν_e$外观搜索的分析结果，结果显示，相对于预期的背景，在低重建中微子能量处有过量的信号样事件。对这种反常现象的一种解释是基于重（$\sim 50$ ~MeV）无菌中微子的存在。这些$ν_h$将由$ν_μ$电磁和中性电流相互作用产生。它们中的一小部分在探测器内辐射衰变。在MiniBooNE中，发射的光子被误认为是电子或正电子。我们已经研究了$ν_h$的生产在MiniBooNE和MicroBooNE目标，CH $_2$和Ar，分别通过相干和非相干电弱相互作用。研究了探测器内部的$ν_h$传输，我们得到了所发射光子的能量和角分布的选择模型参数。MicroBooNE的这种机制的独特形状和光子事件总数使其实验研究成为可能。
2017-04-30 hep-ex hep-ph nucl-th
Heavy neutral leptons below the kaon mass at hodoscopic detectors
低于K介子质量的重中性轻子（$N$）受到宇宙学和基于实验室的飞行衰变研究的严重限制。如果$N$通过一个额外的力相互作用，那么$N\toνe^+e^-$的衰变就会增强，宇宙学极限就可以避免。我们表明，T2 K和MicroBooNE中微子实验提供了最好的限制混合的$N$与μ子中微子，优于过去一代的实验，以前认为占主导地位。我们用电磁衰减和长寿命的$N$来约束模型，例如在过渡磁矩门户和亲轻子类轴子粒子门户中，用来解释MiniBooNE过剩。通过考虑这些模型作为代表性的例子，我们的研究结果表明，MiniBooNE过量的解释，涉及$e^+e^-$对从长寿命的粒子是在紧张与T2 K，PS191，和MicroBooNE数据。类似地，这些搜索也限制了基于单光子的MiniBooNE解释，这是由于通过虚拟光子的相关$e^+e^-$衰变模式。
2022-03-22 hep-ex hep-ph
A Standard Model explanation for the MiniBooNE anomaly
我们提出了一个新的分析的MiniBooNE实验的数据，考虑到额外的背景光子的结果。MiniBooNE将光子产生速率标准化为测量的$π^0$产生速率。本文研究了中性流（NC）中微子在碳核（A=12）上诱导的$π^0$ /光子产生（$ν_μ+ A \to ν_μ+1π^0 / γ+ X$）。我们的结论是基于在美因茨MAMI加速器的A2合作的光子-核相互作用的实验数据。我们的工作近似的中间态（非共振N，$Δ$共振，更高的共振）的衰变不受其生产渠道，通过光子或Z玻色子。$1π^0+X$的生产按A $^{2/3}$（细胞核的表面积）进行缩放。与此同时，在中间态衰变中不相干地产生的光子将离开原子核，并且该截面将与原子核的原子序数成比例。我们还考虑了光子的相干发射。我们发现，新的光子背景可以解释部分的MiniBooNE低能量过剩，从而显着降低无法解释的MiniBooNE类电子事件的数量从$5.1σ$到$3.6σ$。
2020-12-11 hep-ph
Improved Search for $\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$ Oscillations in the MiniBooNE Experiment
费米实验室的MiniBooNE实验报告了对反中微子模式下靶上$11.27 \times 10^{20}$质子的$\bar ν_e$外观数据进行分析的结果，比以前报告的结果增加了大约两倍。在能量范围$200<E_ν^{QE}<1250$ MeV内观察到$78.4 \pm 28.5$事件的事件过量（$2.8 σ$）。如果在双中微子振荡模型$\barν_μ\rightarrow\barν_e$中解释，则对过量的最佳振荡拟合具有66%的概率，而仅背景拟合具有相对于最佳拟合的0.5%的$χ^2$概率。这些数据与在$0.01 < Δm^2 < 1.0$ eV $^2$范围内的反中微子振荡是一致的，并且与来自液体闪烁中微子探测器（LSND）的反中微子振荡的证据有一些重叠。所有的主要背景都受到现场事件测量的限制，因此非振荡解释需要调用新的异常背景过程。中微子模式运行也显示出过剩在低能量的$162.0 \pm 47.8$事件（$3.4 σ$），但过剩的能量分布是勉强兼容的一个简单的两个中微子振荡形式主义。扩展的模型中有几个不育中微子，可以通过允许中微子和反中微子振荡之间的CP破坏效应来减少不兼容性。
2013-03-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrino decay as a possible interpretation to the MiniBooNE observation with unparticle scenario
MiniBooNE合作组在对中微子振荡$ν_μ\toν_e$的一项新的测量中，观测到了低能下的类电子事件，这一现象可能需要一个明显超出振荡图像的解释。我们认为重中微子$ν_2$通过跃迁过程$ν_μ\to ν_e+X$（其中$X$表示任何轻产物）衰变为轻中微子$ν_1$可能是一种自然机制。我们在这里采用的理论模型是由格奥尔基建立的非粒子场景。我们研究了两种特殊的模式$ν_μ\to ν_e+\Un$和$ν_μ\to ν_e+\barν_e+ν_e$。不幸的是，计算出来的数字太小，无法解释观察结果。此外，我们的结果与宇宙学对中微子寿命的约束以及其他小组的理论估计一致，因此我们可以得出结论，即使中微子衰变在这种情况下似乎是合理的，但它确实不是MiniBooNE合作观察到的较低能量峰的来源，应该有其他机制负责这种现象。
2008-05-03 hep-ph
Unexplained Excess of Electron-Like Events From a 1-GeV Neutrino Beam
MiniBooNE合作观察到在200至475 MeV的重建中微子能量范围内无法解释的电子类事件。当$6.46 \times 10^{20}$质子在靶上时，与$415.2 \pm 43.4$事件的预期相比，在该能量范围内观察到544个类电子事件，对应于过量的$128.8 \pm 20.4 \pm 38.3$事件。在几个运动学变量的过剩的形状是一致的是由于无论是$ν_e$和$\bar ν_e$带电电流散射或$ν_μ$中性电流散射与光子在最终状态。在重建的中微子能量范围从475到1250兆电子伏，其中408个事件观察相比，预期的$385.9 \pm 35.7$事件没有显着的过量的事件。
2008-12-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraints and Sensitivities for Dipole-Portal Heavy Neutral Leptons from ND280 and its Upgrade
本文利用 T2K ND280 及其升级版数据，模拟偶极门户重中性轻子在探测器中的衰变，发现在特定质量范围内设定了世界领先约束，排除了其作为 MiniBooNE 异常解释的可能性。
2024-12-19 hep-ph physics.ins-det
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
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
Dirt/Detector/Dump: Complementary BSM production at Short-Baseline Neutrino Facilities
本文研究短基线中微子设施中束流dump产生重中性轻子的互补搜索，发现dump、泥土和探测器产生的事件具有不同运动学特征，可增强信号-背景分离，并补充研究MiniBooNE低能过剩相关参数空间。
2025-07-10 hep-ex hep-ph
Large Number, Dark Matter, Dark Energy, and the Superstructures in the Universe (with Extension)
由于宇宙中存在质量约为10^（-1）eV的暗物质粒子（中微子），因此在氢复合时代前后出现了10^（19）太阳质量的超结构[大数A约为10^（19）]。类星体的红移z分布支持超结构的存在。由于宇宙中存在超结构，因此暗能量假说就没有必要了。中微子与电弱场有关，而质量在10^（0）eV ~ 10^（1）eV的第四稳定基本粒子（δ粒子）与引力“强”场有关，表明在TeV附近出现了p +反（p）--> n/反（n）+反（δ粒子）/（δ粒子）等新的亚稳重子。为此，提出了一个双重的标准模型图，并与许多实验现象相联系：新的亚稳重子衰变产生δ粒子，这有助于解释CERN LHC的Dijet不对称现象和Fermilab数据峰的不同结果等;然而，根据（B-L）不变性，来自“MiniBooNe中的事件过剩”的无菌“中微子”不可能是第四个中微子，而是δ粒子;我们认为δ粒子与中微子超光速现象有关，反中微子比中微子快。超光速还与Ia超新星的宇宙暴胀、奇点消失和异常红移有关。提出了一些实验和观察建议。在扩展部分，我们阐明了“质量树”，我们的有限宇宙，宇宙的双重膨胀，双重SM等，LHC可以寻找新的粒子衰变产物引力子/δ粒子和新的相互作用。
2016-09-12 astro-ph hep-ph
