Astrophysical constraints on non-standard coherent neutrino-nucleus scattering
用相干中微子-原子核散射探测器探测超新星、太阳和大气中微子的可能性已经触手可及,这为探索新物理学开辟了新的途径。我们探讨了通过天体物理中微子约束非标准相干中微子-核散射的可能性。的质量和耦合的新介质的灵敏度界限通过检查在即将到来的RES-NOVA和DARWIN设施的反冲率观察到的新的相互作用引起的修改。在最佳背景标记的假设下,从银河系超新星爆发,或一年暴露于太阳和大气中微子的中微子的检测,将放置最严格的边界介质耦合$g \gtrsim 10^{-5}$和介质质量之间的1和100兆电子伏。类似的,但略有改善,潜在的相干性将提供更大的介体质量。特别是,RES-NOVA和DARWIN可能会提供一个数量级更严格的约束比XENON 1 T的中介耦合。非标准的相干中微子-核散射也可能迫使中微子被困在超新星核心中;这一论点允许用$g \gtrsim 10^{-4}$探测参数空间的区域,这是目前被其他相干中微子-核散射设施或其他天体物理和地球约束所排除的。
2021-03-12 astro-ph.HE hep-ph
Direct detection of pseudo-Nambu-Goldstone dark matter with light mediator
研究发现,伪Nambu-Goldstone玻色子暗物质在非相对论极限下抑制了与原子核弹性散射的振幅,从而自然地避开了暗物质直接探测实验的强约束。在本文中,我们表明,非零弹性散射截面可以诱导,如果介质质量是作为动量转移小。预测的反冲能谱可能不同于通常的热暗物质。结合热遗迹丰度、间接探测和Higgs衰变等相关约束条件,通过当前和未来的暗物质直接探测实验,研究了暗物质的可探测性。
2021-09-21 hep-ph
Constraints on New Physics with Light Mediators and Generalized Neutrino Interactions via Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering
本研究基于TEXONO的两代锗探测器数据,在非标准与广义中微子相互作用框架下,结合含五类洛伦兹不变作用的轻介质简化模型,给出新物理参数的90%置信水平约束,并与其他中微子实验结果对比体现互补性。
2025-09-04 hep-ex hep-ph
Light new physics in coherent neutrino-nucleus scattering experiments
旨在探测相干中微子-核散射的实验提供了在标准模型的几个扩展中探测新的光弱耦合态的机会,例如亚GeV质量的暗物质。在质子与靶的碰撞中,这些态可以与中微子一起产生,如果存在壳层上产生的光介体,它们的产生速率可以提高。我们分析了几个拟议的实验,以光暗物质相互作用的标准模型通过光矢量介体耦合到电磁流的敏感性达到。我们还确定了相应的灵敏度,以无质量的单重中微子型状态与重子数电流介导的相互作用。在这两种情况下,我们观察到,拟议的相干中微子核散射实验,如相干在SNS和CENNS在费米实验室,将有灵敏度远远超出现有的限制。
2015-05-28 hep-ph
Loop effect in the coherent neutrino-nucleus scattering
一般中微子模型描述了中微子和奇异费米子之间的联系。在这个模型中,中微子可以转化为新的费米子,从而在中微子散射实验中产生新的反冲谱。我们通过计算树能级和圈能级对中微子-核相干弹性散射的贡献来研究一般中微子相互作用。我们说明了散射采取的框架下的一个简化的中微子模型与狄拉克费米子$χ$和自旋0调解。当夸克扇区中CP相位为0和$π/2$时,探测过程分别由树级和环级贡献主导。通过拟合COHERENT数据,我们研究了介体与新粒子$χ$或夸克之间耦合的约束条件。$m_χ$大于入射中微子最大能量的参数空间也可以通过包括环能级贡献来约束。
2021-02-12 hep-ph
Pseudo-Majoron as Light Mediator of Singlet Scalar Dark Matter
在中微子质量的单重态-三重态majoron模型中,轻子数自发破缺。如果它也是软破的,那么自然轻的赝标粒子$η_I$就存在。然后,它可以作为一个真正的单重标量$χ$与奇暗奇偶校验的光介体。它本身是不稳定的,但通过它的三重态标量分量主要衰变为两个中微子,因此不会干扰宇宙微波背景(CMB)。它也只在一个环中与标准模型的希格斯玻色子混合,因此在暗物质直接搜索实验中对$χ$从原子核的弹性散射没有显著的贡献。
2017-04-21 hep-ph
LSP-Nucleus Elastic Scattering Cross Sections
在有限的超对称参数空间中,我们利用一些有代表性的输入计算了LSP-核弹性散射截面。在整个周期表中计算了相干矩阵元素,同时计算了具有相当简单的原子核结构的所提出的$^{207}Pb$靶的自旋矩阵元素。结果进行了比较,从其他冷暗物质检测目标。
1997-01-02 hep-ph
Probing light mediators with recent PandaX-4T low energy electron recoil data
利用PandaX-4T低能电子反冲数据,通过太阳中微子弹性散射探测轻介质子,对多种模型给出耦合-质量平面新约束,部分区域限制更严格。
2025-02-27 hep-ph
Cold Dark Matter Detection via the LSP-Nucleus Elastic Scattering
研究了LSP-核弹性散射截面的动量转移依赖性。在唯象允许的参数空间中得到了新的输入超对称性参数,并利用这些参数计算了各种核系统的相干率和所提出的$^{207}Pb$靶的自旋矩阵元。结果进行了比较,从其他冷暗物质探测目标。
1997-01-02 hep-ph
Comparison of electron-nucleus quasi-elastic cross sections using spectral functions with (e,e') data from 0.5 GeV to 1.5 GeV and effects on neutrino quasi-elastic cross sections
在0.5 - 1.5GeV的宽能量范围内,对~(16)O和~(12)C的准弹性散射和准自由δ产生的截面进行了相对论计算,并与(e,e ')数据进行了系统的比较。使用相同的形式主义,我们研究μ中微子准弹性散射16 O。考虑核关联效应的模型比统一的费米气体模型更符合电子-核散射数据。在中微子准弹性散射中,核关联对高能散射轻子的散射截面有明显的影响,它可能对以百分之几精度为目标的中微子振荡测量产生重要影响。
2004-09-27 hep-ph
Implications of the first CONUS+ measurement of coherent elastic neutrino-nucleus scattering
基于CONUS+首次观测CEνNS的数据,研究其在标准模型及新物理中的意义,涵盖弱混合角、非标准相互作用、中微子磁矩及惰性费米子散射等,凸显反应堆实验的探测潜力。
2025-04-23 hep-ph
Astrophysical probes of inelastic dark matter with a light mediator
考虑非弹性暗物质模型,其中费米子在U(1)规范对称性破缺下带电,引入微小的Majorana质量项将费米子分裂为两个态,轻态是暗物质的候选态.如果规范玻色子是轻的,它可以在暗晕中调解弹性和非弹性的暗物质自相互作用,导致观测结果。利用基于分波分析的数值方法,我们精确地计算了弹性和非弹性自散射截面。我们假设一个热冻结的情况下,固定的规范耦合常数使用的遗物密度约束。然后,我们专注于六个基准质量的暗物质,涵盖了广泛的范围从$10~{\rm MeV}$到$160~{\rm GeV}$和地图参数区域的弹性散射截面每单位质量内的$1~{\rm cm^2/g} - 5~{\rm cm^2/g}$,有利于解决小尺度的冷暗物质的问题。如果重态可以衰变到轻态和无质量的物质,非弹性上散射过程可以冷却晕并导致核心坍缩。以星系与证据的暗物质密度的核心,我们进一步推导出参数空间上的约束。对于质量低于$10~{\rm GeV}$的暗物质,质量分裂必须足够大,以阻止矮晕中的向上散射,从而避免核心坍缩约束;而对于更高的质量,仍然可以允许向上散射过程。我们的结果表明,天体物理观测可以提供强大的测试暗物质模型与大的弹性和非弹性自相互作用。
2019-11-26 hep-ph
Neutrino Charge Radii from COHERENT Elastic Neutrino-Nucleus Scattering
中微子-核相干弹性散射是研究中微子性质,特别是中微子电荷半径的有力工具。通过对相干实验数据的分析,给出了中微子电荷半径的界。我们表明,时间信息的相干数据允许我们限制中微子电荷半径的允许范围。我们还首次得到了中微子跃迁电荷半径的界,这是超越标准模型的量。
2020-02-26 hep-ph
Neutralino-Nucleus Elastic Cross Section in the Minimal Supersymmetric Standard Model with Explicit CP Violation
在具有显式保味CP破坏的最小超对称标准模型(MSSM)框架下,研究了最轻中性伴子与原子核的弹性散射,包括由顶夸克和底夸克扇区中的CP相引起的单圈CP破坏中性Higgs-玻色子混合效应.本文构造了动量转移消失极限下中性伴子-核散射的最一般形式的有效拉格朗日量,并综合分析了复CP相位对最轻中性伴子、中性希格斯玻色子和top squarks的质量谱以及对三个核靶F的自旋相关和自旋无关的中性伴子-核散射截面的影响。四哥。CP相可以显著地减小或增大中性子核截面,这取决于MSSM中实参数的值。
2000-12-29 hep-ph
Differential elastic nucleus-nucleus scattering in complete Glauber theory
本文用完全Glauber理论计算了$^{12}$ C - $^{12}$ C和$^{11}$ Li - $^{12}$ C核的微分弹性截面。考虑了与$^{11}$ Li核壳效应有关的可能关联的作用。
2022-01-17 hep-ph nucl-th
Coherent elastic neutrino-nucleus scattering as a precision test for the Standard Model and beyond: the COHERENT proposal case
几个实验的建议,希望确认最近的测量的相干弹性中微子核散射(CEvNS)。特别是受到COHERENT合作的下一代实验的启发,我们研究了它们对标准模型及其他模型的不同测试的敏感性。我们分析了未来提出的每个探测器在测量弱混合角时所能达到的分辨率;我们还在非标准相互作用(NSI)和无菌中微子状态振荡的情况下进行了类似的分析。我们表明,未来的观点是有趣的,这些类型的新物理搜索。
2019-08-02 hep-ph
Possibility of T-violating P-conserving magnetism and its contribution to the T-odd P-even neutron-nucleus forward elastic scattering amplitude
考虑T-破坏P-偶磁性。磁性产生于自旋为1/2的粒子与电磁场相互作用的T-破坏P-守恒顶点。质点在质量壳上的顶点修饰。考虑粒子与点电荷的相互作用,我们得到了T-破坏的P-偶自旋相关势,它与到电荷的立方距离成反比。对于质量壳层上的粒子态,该势的矩阵元为零,但对自旋S>1/2的形变核的T奇P偶中子前向弹性散射振幅有贡献.如果我们考虑到入射中子平面波与核的强相互作用的扭曲的贡献。
2001-03-14 hep-ph
Light vector dark matter with scalar mediator and muon g-2 anomaly
我们研究了一个矢量暗物质(DM)候选者通过标量门与SM带电轻子相互作用的模型。当复标量自发地破坏阿贝尔规范对称性时,候选的暗物质就获得了质量。标量通过一个6维算符与SM带电轻子相互作用。标量介体引起暗物质与电子在树能级上的弹性散射,并在考虑标量-Higgs混合效应的情况下引起暗物质与核子的相互作用.鉴于最近的结果,从氙1 T上限DM-电子弹性散射截面最强的灵敏度在于范围$\sim {\cal O}$(1)GeV,我们发现可行的空间参数空间尊重约束的观测遗物密度,直接检测,μ子$(g_μ-2)$异常,$e^+ e^-$对撞机,电子束转储实验和天体物理观测。它表明,目前的上限Xenon 1 T DM-电子相互作用是部分敏感的区域中的可行的参数空间,这已经排除了电子束流转储实验,奥赛。我们还发现,有可行的DM粒子与质量$\sim {\cal O}(1)$ GeV的逃避直接检测,但站在中微子地板以上。当我们将直接检测上限应用于DM质子自旋无关截面时,发现几乎相同的可行区域。
2021-11-21 hep-ph
New light mediators and the neutrino fog: Implications from XENONnT nuclear recoil data
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de Valéncia(粒子物理研究所(IFIC),西班牙科学研究中心-巴伦西亚大学);Indian Institute of Science Education and Research - Bhopal(印度科学教育与研究学院-博帕尔分校)
利用XENONnT的最新核反冲数据,研究新标量、矢量或轴矢量相互作用(重或轻介质)如何修改中微子雾,并导出对轻介质耦合的强约束,发现介质耦合到暗物质时约束更严格,且中微子雾形态可被显著改变。
2026-05-27 hep-ph
Probing light vector mediators with coherent scattering at future facilities
未来致力于探测相干弹性中微子-核散射的实验可能是探索光新物理的有力工具。在本文中,我们研究了两个拟议的实验:定向低压时间投影室探测器,$ν$ BDX-DRIFT,将利用中微子产生的长基线中微子设施,和几个可能的实验将安装在欧洲Spiritus源的光$Z'$介质的敏感性。我们比较固定目标,加速器,太阳中微子和反应堆实验与现有的限制所获得的结果。此外,我们表明,这些实验有可能测试未探索的地区,在某些情况下,可以解释的异常磁矩的μ子或奇特的光谱特征,在宇宙中微子光谱观察冰立方。
2022-06-22 hep-ph
New Physics Probes: Atomic Parity Violation, Polarized Electron Scattering and Neutrino-Nucleus Coherent Scattering
原子宇称破坏(APV)通常用原子核的弱核电荷$Q_W$来量化,它取决于原子电子和夸克之间的耦合强度。在这项工作中,我们回顾了APV的重要性,探索新的物理使用有效场论。此外,使用$SU(2)$不变性,我们关联我们的研究结果与中微子核相干散射。此外,我们调查的宇称违反极化电子散射的迹象,并显示如何精确测量的温伯格角,$\sin θ_W$,将引起光介质在很宽的范围内的质量和相互作用强度的竞争性界限。最后,将我们的边界应用于几个模型,即Dark Z,Two Higgs Doublet Model- $U(1)_X$和3-3-1,同时考虑轻介质和重介质机制。
2019-06-11 hep-ex hep-ph nucl-th
Probing active-sterile neutrino transition magnetic moment on coherent elastic solar neutrino-nucleus scattering
本文利用太阳中微子相干弹性散射和CDEX-10数据限制活性-惰性中微子跃迁磁矩,并给出未来灵敏度预测,可探索质量达约10 MeV的惰性中微子新参数空间。
2024-12-04 hep-ph
Probing neutrino transition magnetic moments with coherent elastic neutrino-nucleus scattering
探讨了当前和下一代相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)实验在探测中微子电磁相互作用方面的潜力。在全面统计分析的基础上,我们确定了低能中微子-核实验中产生的马约拉纳中微子跃迁磁矩(TMM)$\left \vert Λ_i \right \vert$各分量的灵敏度。我们推导出的灵敏度中微子TMM从第一CE $ν$ NS测量的相干实验,在Spanish中子源。我们还提出了下一阶段的相干性使用HPGe,LAr和碘化钠[Tl]探测器和反应堆中微子实验,如CONUS,MENIE,MINER,TEXONO和RED 100的结果。在每种情况下的CP违反阶段的作用也进行了简要的讨论。我们的结论是,未来的CE $ν$ NS实验与低阈值的能力,可以提高目前的TMM限制Borexino数据。
2019-07-17 hep-ph
Direct Detection of Spin-Dependent Sub-GeV Dark Matter via Migdal Effect
基于当前对自旋无关的暗物质(DM)-核散射的强约束,我们研究了轴矢量玻色子介导的轻Majorana DM与核的自旋相关(SD)相互作用.由于原子核的反冲能很小,电离信号现在已经被用来探测直接探测实验中的轻暗物质粒子。利用已有的电离数据,我们导出了MeV-GeV DM质量范围内SD DM-核的Migdal散射的排斥限。发现DM质量的下限可以达到几个MeV。由于轻介质引起的动量传递修正,与重介质相比,SD DM-核散射截面上的边界可以被削弱。
2021-12-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutron Form Factor from Neutrino-Nucleus Coherent Elastic Scattering
分析了利用中微子-原子核相干弹性散射测量原子核中子形状因子的前景。我们预测了在一个液体惰性核反冲探测器在停止的π中微子源的事件数。我们讨论了区分形状因子的不同理论模型所需的精度。
2007-07-27 hep-ph nucl-th
Implications of the first detection of coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CEvNS) with Liquid Argon
COHERENT合作的CENNS-10实验最近报道了第一次探测到液态氩中的相干弹性中微子-核散射(CEvNS),其意义超过了$3 σ$。在这项工作中,我们利用新的数据,以探讨各种有趣的参数,这是非常重要的CEvNS内外的标准模型。对这些数据的专门统计分析表明,在大多数情况下,目前的制约因素得到了显著改善。我们得出的第一个测量的中子均方根电荷半径的氩,也是一个改进的测定弱混合角在低能量区。我们还更新了中微子非标准相互作用,电磁性质和光介质的约束条件,相对于那些来自第一COHERENT-CsI数据。
2020-11-08 hep-ph
Interplay between nonstandard and nuclear constraints in coherent elastic neutrino-nucleus scattering experiments
利用两种不同能量分布的中微子产生通道,即反应堆源产生的极低能电子反中微子和相对较高能量的自旋中子源产生的μ子和电子中微子,有望在不久的将来实现对相干弹性中微子-核散射(CEvNS)的新测量.虽然对该反应的精确测量将允许改进标准模型和超越标准模型物理学的知识,但区分对该过程的不同新贡献是重要的。我们说明了这个想法,通过约束的散射材料的平均中子均方根(rms)半径,作为一个标准的物理参数,与非标准相互作用(NSI)的贡献作为新的物理形式主义。我们表明,与不同的中微子能量范围的实验相结合,可以给地方更强大的约束这些参数,只要系统误差在控制之下。
2020-02-10 hep-ph
Light mediators in dark matter direct detections
在扩展的有效算符框架下,我们详细研究了光介质对暗物质(DM)-核散射事件谱的影响。光介质的存在改变了目前实验数据的解释,特别是DM粒子质量的测定。我们通过分析和数值计算表明,对于所有与自旋无关的散射相关的算子,当介质粒子变轻时,数据所允许的DM粒子质量显着增加。对于CDMS-II-Si的数据,允许的DM粒子质量可以达到$\sim 50$ GeV,取决于操作员的类型,并且当介体质量低于$\mathcal{O}(10)$ MeV时,DM粒子质量的增加饱和。来自其他实验如SuperCDMS、CDMSlite、CDEX、XENON 10/100、LUX、PandaX等的上限都倾向于向高DM质量区域变弱。在一个综合分析中,我们表明,光介质的存在下,可以部分地放松目前的CDMS-II-Si,SuperCDMS和LUX的结果的紧张局势。
2015-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter, light mediators, and the neutrino floor
我们分析了未来的直接数据物质检测实验使用有效场论(EFT)运营商与光,$\lesssim 100$兆电子伏的质量介质。我们比较这些运营商的核反冲能谱预测的高能太阳中微子谱。一组运营商,产生光谱类似的中微子背景的确定,但这一套是不同的,从那些模仿中微子背景的重,$\gtrsim 100$兆电子伏的质量介质。我们概述了一个一般的分类方案的基础上的动量依赖的暗物质-核相互作用,以确定如何强大的发现极限为一个给定的运营商饱和的中微子背景的存在。我们的研究结果突出了考虑一个关于暗物质的一般理论框架的好处,并促使实验继续朝着更低的核反冲能量阈值的方向发展。
2016-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Coherency and incoherency in neutrino-nucleus elastic and inelastic scattering
考虑了中子与核的散射$νA\to νA$,在散射中核保持其完整性。我们表明,弹性相互作用保持在相同的量子态的核导致一个平方增强的相应的横截面的核子数。同时,核的量子态发生变化的非弹性过程的截面,基本上与核子数成线性关系。这两类过程分别称为相干和非相干过程。相干和非相干截面由因子$|F_{p/n}|^2$和$(1-|F_{p/n}|^2)$驱动,其中$|F_{p/n}|^2$是原子核的质子/中子形状因子,在其初始状态上平均。对文献中的相干截面公式进行了修正,并对运动学修正进行了估计。作为非相干通道的重要性的一个例子,我们考虑了三个实验装置与不同的原子核。实验试图通过单独检测反冲核来测量相干中微子散射,这是典型的,可能包括一个不相干的背景,如果激发伽马逃避其检测,则该背景与信号无法区分。然而,如这里所示,非相干分量可以通过搜索由非相干通道固有的激发核释放的光子来直接测量。对于光束实验来说,这些伽马应该与光束在时间上相关,并且它们的较高能量使得相应的信号很容易以由非相干截面与相干截面之比控制的速率被检测到。探测由核反冲和激发γ产生的信号为研究原子核结构和新物理的可能迹象提供了一种更灵敏的仪器。
2018-06-22 hep-ph
Constraints on light singlet fermion interactions from coherent elastic neutrino-nucleus scattering
在相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)实验中,通过$ν{\mathcal N} \rightarrow χ{\mathcal N}$过程可以产生质量为$m_χ\lesssim 50$ MeV的奇异单态费米子$χ$.由于相干增强,它提供了一种独特的方式来研究如何$χ$与标准模型(SM)部门的相互作用。基于最一般的6维有效拉格朗日量,我们对$χ$和SM扇区之间的相关相互作用进行了全面的研究。从当前和未来的COHERENT和未来的CONUS实验,我们得到的威尔逊系数的偶极子,标量,矢量和张量相互作用的上界。对于10 MeV以下的$m_χ$,未来CONUS数据具有最佳灵敏度,而对于10 MeV $-50$之间的$m_χ$,当前和未来相干边界占主导地位。这些限制与中微子振荡和对撞机搜索的限制是互补的。此外,边界不依赖于$χ$的电荷共轭性质,也不依赖于$χ$是否是暗物质。
2020-10-08 hep-ph
Inclusive electron spectrum in the region of pion production in electron-nucleus scattering and the effect of the quasi-elastic interaction
我们已经进行了计算的包容性电子散射截面关闭对应于700和1200 MeV之间的电子束能量,准弹性散射和单π生产的主要反应机制的运动学区域。发展和成功地应用于描述准弹性散射的形式主义已经扩展到包括δ生产和非共振π介子生产。在整个能量传递范围内,包括准弹性峰和第一共振之间的倾斜区域,结果与实验数据相当吻合。
2007-11-08 hep-ph
Prospects for measuring coherent neutrino-nucleus elastic scattering at a stopped-pion neutrino source
本文计算了高强度停态π中微子源在不同探测器材料(与新型低阈值探测器有关)中的中微子-原子核相干弹性散射率。还探讨了相干中微子-核弹性散射实验对新物理的敏感性。
2006-02-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing light mediators at the MUonE experiment
MUonE实验旨在通过弹性μ子-电子散射提供强子真空极化对μ子$g-2$的贡献的精确测量,也有可能探索光新物理的参数空间。利用过程$μ^- N \to μ^- N X$,其中$N$是目标核和X是一个新的物理光介质,我们证明了MUone E可以敏感的参数空间的新区域的亚GeV暗光子。特别是,由于其μ子束,MUonE将能够探索$L_μ-L_τ$模型的未知参数空间区域。最后,我们还发现,MUonE可以探测轴子类粒子的参数空间的不同假设的耦合到电子,μ子和光子。
2022-04-08 hep-ex hep-ph
On massive neutral lepton scattering on nucleus
本文提出了一种描述有质量(中性)轻子在原子核上的相对论散射的理论方法,在这种方法中,原子核保持其完整性。这个过程的可测量的截面包括弹性(或相干)贡献,当核保持在其原始量子态时,以及非弹性(非相干)贡献,当核进入另一个(激发)量子态时。从弹性散射区到非弹性散射区的转变由形状因子对转移到原子核的动量的依赖性自动调节。在小的动量转移弹性散射占主导地位。随着转移动量的增加,非弹性散射的贡献增加,后者在足够大的转移动量时成为主导。本文详细讨论了大质量(反)中微子与核子相互作用通过标准模型的$V\mp A$流的散射。由于非零质量,一个额外的通道出现的弹性和非弹性散射的这些(反)中微子的核由于改变这些(反)中微子的螺旋度的可能性。所得到的截面表达式适用于任何涉及中微子和反中微子的精确数据分析,特别是当中微子质量不为零时。这些表达式也可以用于分析实验的直接检测(中性)大质量弱相互作用的相对论性暗物质粒子,因为与普遍接受的情况下,他们同时考虑到弹性和非弹性相互作用的粒子。一个“非弹性信号”的存在及其特有的签名可能是暗物质粒子与原子核相互作用的唯一可记录的证据。
2023-03-20 hep-ph
Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering with directional detectors
我们研究了探测器的灵敏度与相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)的方向灵敏度,以及这些探测器如何补充测量的核反冲能。我们考虑停止π介子和反应堆中微子源,并使用气态氦和氟作为探测器材料的例子。我们生成标准模型预测,并与包括新的轻矢量或标量介质的方案进行比较。我们表明,定向探测器可以提供有价值的额外信息,在辨别新的物理,我们确定突出的光谱特征的角度和反冲能谱的光介质,即使是核反冲能量阈值高达$\sim 50$千电子伏。结合能量和时间信息,方向信息可以在从CE $ν$ NS实验中提取新物理中发挥重要作用。
2020-03-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Light dark matter and $Z'$ dark force at colliders
光暗物质,$<10$ GeV,具有相当大的直接探测率是一个有趣的和较少探索的场景。对撞机的搜索可以非常强大,例如通过一个通道,其中一对暗物质粒子与喷流相关联。这是一个通用的可能性,介质之间的相互作用DM和核也将访问在Tevatron和LHC。因此,对介质的对撞机搜索可以为暗物质及其相互作用提供更全面的探测。在这篇文章中,为了证明这两种方法的互补性,我们专注于调解人是一个新的$U(1)'$规范玻色子,这可能是最简单的模型,允许一个大的直接检测横截面的光暗物质候选人的可能性。我们结合搜索单射流+MET通道和双射流共振搜索介质。我们发现,对于250 GeV和4 TeV之间的$Z'$的质量,在对撞机的共振搜索提供了更强的约束,这个模型比单喷+MET搜索。
2012-02-13 hep-ph
Probing new neutral gauge bosons with CEvNS and neutrino-electron scattering
从低能测量探测额外的中性规范玻色子介质($Z^\prime$)的潜力进行了全面的探讨。我们的研究主要集中在$Z^\prime$介质存在于字符串启发的$E_6$模型和左右对称性。我们估计的相干弹性中微子核散射(CE $ν$ NS)和中微子电子散射实验的灵敏度。我们的研究结果表明,这种低能量高强度的测量可以提供一个有价值的探针,补充高能对撞机搜索和电弱精密测量。
2020-04-22 hep-ph
Constraining Non-Standard Interactions with Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering at the European Spallation Source
本文研究了利用欧洲散裂中子源的高统计量相干弹性中微子-核散射测量来约束非标准中微子相互作用,发现组合不同探测器可显著提高参数灵敏度并减小简并性。
2023-03-31 hep-ph
Signatures of $X_{17}$ through Coherent Elastic Solar Neutrino-Nucleus Scattering in Direct Detection Searches
Karadeniz Technical University(卡拉登技术大学);Dokuz Eylül University(九月份大学)
研究受\(^8\)B太阳中微子诱导的CE$\nu$NS启发,利用多吨级暗物质直接探测设施数据,将新粒子视为轻\(Z'\)媒介子,通过评估相关数据集对有效矢量耦合得出严格限制,缩小模型参数空间并展现对陶轻子味耦合的敏感性。
2026-07-15 hep-ph
Novel approach for the study of coherent elastic neutrino-nucleus scattering
我们建议使用同位素高度富集探测器的相干弹性中微子核散射(CEvNS)的精确研究。CEvNS已被测量的第一次在碘化铯,最近证实了液氩探测器。预计几个新的实验装置将以越来越高的精度测量这一过程。以Ge探测器为例,我们证明了不同同位素的组合是用CEvNS进行精密中微子物理学、测试标准模型预测和探测新物理场景的绝佳选择。基于这种新思想的实验可以用不同同位素组成的探测器同时进行差分CEvNS测量。可观测量的特定组合可用于消除系统误差。虽然许多应用是可能的,我们说明了三个例子的想法:测试占主导地位的二次依赖于中子的数量,$N$,这是预测的理论模型;约束平均中子均方根(rms)半径;和测试弱混合角和新物理的敏感性。在所有这三种情况下,我们发现,这种方法提供的额外的灵敏度将可能允许高精度的强大测量与CEvNS,特别是,将解决出现在新的物理场景中的特征简并。
2022-02-09 hep-ph
Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering (CE$ν$NS) as a probe of $Z'$ through kinetic and mass mixing effects
我们研究了当前的限制和未来的敏感性相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)实验混合的情况下,涉及一个$Z^\prime$通过门户网站与标准模型相互作用。我们对比的结果与固定目标,原子宇称破坏,太阳中微子实验。我们证明了一个显着的依赖性的实验达到$Z'$耦合的非普遍性和CE $ν$ NS现有的搜索的互补性。
2018-06-21 hep-ex hep-ph
Two particle-two hole final states in quasi elastic neutrino-nucleus interactions
中微子-核散射中的两粒子-两空穴末态激发,在数据分析的蒙特卡罗模拟中没有考虑,被许多作者认为是MiniBooNE合作组在准弹性通道中观测到的过剩截面的来源。我们分析的机制,导致出现两个粒子,两个空穴状态,并表明,涉及一个和两个核子电流的振幅之间的干扰,不一贯包括在现有的计算中,起着重要的作用。一种新的方法,允许治疗一个和两个核子电流的贡献在同一基础上概述。
2013-12-04 hep-ph nucl-th
Some Thoughts on (the Incompleteness of) the (Double) Differential Event Rates for Elastic WIMP-Nucleus Scattering in (Directional) Direct Dark Matter Detection Physics
本文回顾了WIMP-核弹性散射的(双)微分事件率的表达式,并讨论了在(定向)直接暗物质探测物理学中使用这些表达式的一些不寻常的想法。几个不经常提到的(但重要的)问题将被详细论证和论证。
2021-10-21 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Charge Symmetry Breaking in Electromagnetic Nucleon Form Factors in Elastic Parity-Violating Electron-Nucleus Scattering
研究了核子电磁形状因子中电荷对称性破缺对电子-~(12)C宇称破缺弹性散射的影响,发现这种影响比其它已知效应小得多。一个计划的实验分析进行了讨论。
2014-12-17 hep-ph nucl-ex nucl-th
Relativistic Models for Quasi-Elastic Neutrino-Nucleus Scattering
介绍了两种研究带电中微子-核准弹性散射的相对论方法:一种是基于电子散射数据的超标度行为的唯象方法,另一种是基于相对论平均场论中核动力学的微观描述。介子交换流在两粒子两空穴扇区中的作用进行了探讨。微分和总截面的模型的预测,并与MiniBooNE数据进行比较。
2011-08-25 hep-ph nucl-th
Sensitivity study of a sapphire detector using Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering process
本文通过唯象学研究评估了印度ICNSE蓝宝石探测器在一年曝光下对弱混合角、中微子电磁性质及新相互作用的灵敏度,发现其对标量和矢量介质质量能施加更强约束。
2025-03-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Prospects for exploring New Physics in Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering
相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)是一个标准模型过程,虽然预测了几十年,但最近才被COHERENT合作发现。CE $ν$ NS的发现,为物理学提供了一个新的探索,超越了标准模型。我们研究了通过在反应堆源使用低温测辐射热计来探测CE $ν$ NS的新物理的潜力。我们认为贡献CE $ν$ NS由于中微子磁矩(NMM),非标准相互作用(NSI),可能会或可能不会改变味道,简化模型包含一个大规模的标量或矢量调解人。检查由Ge、Zn、Si、CaWO $_4$和Al $_2$ O $_3$组成的靶。我们表明,通过达到的CE $ν$ NS能谱上的存储级精度测量下降到$\mathcal{O}(10)$ eV,即将进行的实验将提高两个数量级的CE $ν$ NS为基础的NMM限制和寻找新的大规模介质。此外,我们证明,这种专用的低阈值CE $ν$ NS实验将导致NSI参数前所未有的限制(特别是当多个目标相结合),这将对全球中微子物理计划产生重大影响。
2018-11-13 hep-ex hep-ph
A view of Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering
本文综述相干弹性中微子-原子核散射的物理,涵盖中子分布半径、弱混合角及新物理中微子相互作用的测量结果与前景。
2023-07-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Recent Measurements of Neutrino-Nucleus Quasi-Elastic Scattering
本文介绍了中微子荷电准弹性散射(CC QE)的最新测量结果:nu_mu + p -> mu- + n. MiniBooNE和SciBooNE在1 GeV附近对碳的CC QE测量,以及MINOS在3 GeV对铁的测量,与当前的相互作用模型不一致,而NOMAD在更高能量下对碳的测量显示出与这些相同模型的良好一致性。
2011-07-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Monte Carlo Scattering-by-Scattering Simulation of 3-Dimensional Elastic WIMP-Nucleus Scattering Events
本文作为我们第三步研究的第一部分,即发展利用定向直接暗物质探测实验提供的三维信息的数据分析程序,我们提出了我们的双蒙特卡罗“散射-散射”三维弹性WIMP-核散射过程的模拟,它可以提供三维速度信息在不同天体坐标系中,每个入射晕WIMP的大小、方向和入射/散射时间,以及散射靶核的反冲方向和反冲能量。为方便读者参考,可在我们的在线(交互式)演示网页(http://www.tir.tw/phys/hep/dm/amidas-2d/)上找到并下载具有不同WIMP质量的(动画)模拟图和所有可运行地下实验室的几种常用靶核。
2021-03-11 astro-ph.IM hep-ph
Superscaling predictions for NC and CC quasi-elastic neutrino-nucleus scattering
基于电子散射数据的超标度行为,可以在唯象模型中得到准弹性双微分中微子截面。在这次演讲中,超标度方法(SuSA)的审查和它的有效性进行了测试,在相对论壳模型。包括介子交换电流的MiniBoone实验的运动学的结果。
2010-12-20 hep-ph nucl-th
COHERENT constraints on nonstandard neutrino interactions
在COHERENT实验中观测到了符合标准模型的中微子-核相干弹性散射。我们研究非标准中微子相互作用使用检测到的光谱。对于其中的非标准相互作用(NSI)的情况下,由一个矢量介体轻于50 MeV,我们得到的介体耦合的约束。对于一个较重的调解人,我们发现,退化之间的NSI参数严重削弱了约束。然而,这些简并不影响相干约束的有效NSI参数在地球中的物质传播。
2017-10-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
Future perspectives for a weak mixing angle measurement in coherent elastic neutrino nucleus scattering experiments
在COHERENT合作组织首次测量了相干弹性中微子核散射(CENNS)之后,预计新的实验将证实这一观察结果。这样的测量将允许施加更强的约束或发现新的物理学,以及通过测量其参数来探测标准模型。这是在低能量下的弱混合角的情况,这可以在CENS实验的未来结果中以更高的精度测量,例如使用反应堆反中微子。在这项工作中,我们分析了不同的建议,以改善我们目前的知识,这是可观察到的物理潜力,并表明他们是非常有前途的。
2018-07-28 hep-ex hep-ph