Apparent CPT Violation in Neutrino Oscillation Experiments
我们考虑利用中微子和反中微子的长基线振荡来寻找轻不育费米子和新的力。一个新的光无菌状态和/或一个新的力可以导致明显的CPT破坏μ子中微子和反中微子振荡。作为一个例子，我们提出了一个经济的中微子质量模型包含一个不育中微子。当考虑与轻的无菌中微子混合时，来自标准模型中性流的势引起中微子和反中微子消失概率的差异。B-L相互作用的增加相干地增加了中微子的电流势，并增加了中微子和反中微子消失之间的差异。我们发现，该模型可以提高适合的MINOS的中微子和反中微子的结果，没有任何CPT违反，和参数空间，提高拟合的区域是在实验的限制。
2010-05-14 hep-ex hep-ph
Extra Radiation Cosmologies: Implications of the Hubble Tension for eV-scale Neutrinos
本研究利用DESI DR2等数据，发现轻惰性中微子（约0.1-0.2 eV）可缓解哈勃常数张力至2.4σ，且其质量上限比标准约束弱四倍以上，支持部分热化亚电子伏特惰性中微子。
2025-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Note on Thermalization of Non-resonantly Produced Sterile Neutrinos
使用一个分析处理，我们讨论了大的活性-不育中微子混合角的参数区域，在非共振味振荡产生的不育中微子可以接近热化在几个宇宙学。我们表明，热化只影响大的活性-无菌中微子混合已经拒绝了不同的限制。因此，允许的无菌中微子参数区域不受影响。
2020-08-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Experimental relevance of low reheating temperature cosmologies
标准的简单假设通常是关于前大爆炸核合成时期，我们没有观测。修改这些假设，预测的残余粒子，如中性中微子和不育中微子的密度可能与标准情况下的密度有很大不同。例如，在（几乎）任何超对称模型中，中性中微子都可能具有暗物质密度，而在中微子实验中很快就能检测到混合的无菌中微子将成为宇宙学上可以接受的。考虑到LHC和中微子实验可能很快发现的东西，这些可能性是重要的。
2008-05-13 hep-ph
Cosmological Dependence of Non-resonantly Produced Sterile Neutrinos
我们将讨论如何在实验室检测到一个不育中微子不仅将构成一个新粒子的基本发现，但也可以提供一个宇宙的演化大爆炸核合成（BBN），宇宙学的一个基本发现之前的指示。这些“可见”的无菌中微子可以在keV质量范围的KATRIN/TRISTAN和HUNTER实验中检测到，也可以在eV质量范围的PIMMY、KATRIN和反应堆中微子实验中检测到。标准假设通常被用来计算宇宙温度为5 MeV之前产生的粒子的残余丰度和动量分布，这是一个迄今为止没有观测到残余的时代。然而，基于其他假设的非标准前BBN宇宙学同样与所有现有数据一致，可能会出现在一些理论模型中。我们重新审视生产0.01 eV至1 MeV的无菌中微子通过非共振活性无菌味振荡在几个前BBN宇宙学。我们给出了模型的一般方程，其中宇宙的膨胀由其振幅和温度功率参数化，熵是守恒的，其中包括kination和标量张量模型作为特例。
2019-12-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmological Dependence of Resonantly Produced Sterile Neutrinos
无菌中微子的探测可能构成对可能在大爆炸核合成（BBN）之前产生的粒子的首次观测，并可能提供有关尚未测试的前BBN时代的信息。这个时代的宇宙学演化可能与标准宇宙学中通常假设的截然不同，就像各种有动机的粒子模型中发生的那样。在这项工作中，我们评估不同的前BBN宇宙学中的熵是保守的0.01 eV至1 MeV的质量无菌中微子在早期宇宙通过共振活性无菌振荡，这需要一个大的轻子不对称性的敏感性。我们确定的质量范围内，它是可能有两个人口相同的不育中微子，一个与冷，一个与热的动量谱，这是在原则上可观察到的效果。此外，我们显示的区域中的质量和混合完全共振生产（即同时相干和绝热）可以发生。我们发现，在我们考虑的几个宇宙学，包括标准的，对于一个轻子不对称性大于$\sim10^{-4}$完全共振产生的无菌中微子在eV质量范围内可以逃避所有的宇宙学约束。
2020-05-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Spin precession in anisotropic cosmologies
本文研究了各向异性Bianchi宇宙中Dirac粒子自旋的进动。这种效应已经存在于Bianchi-I宇宙中。我们讨论了一些细节的测地线和自旋旋进的卡斯纳和Heckmann-Schucking解决方案。在Bianchi-IX宇宙中，由于振荡接近宇宙奇点的随机性，自旋进动获得了混沌特征。在非常早期的宇宙中，费米子的相关螺旋翻转可能会产生促成暗物质的无菌粒子。
2016-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A search for neutrino-antineutrino mass inequality by means of sterile neutrino oscillometry
对无菌中微子引起的振荡模式的研究可以确定振荡参数，同时可以通过中微子-反中微子质量不等式来探讨轻子扇区的CPT对称性。我们建议用大型闪烁探测器JUNO或LENA探测MCi电子俘获源或β衰变源的电子中微子和电子反中微子。我们的计算表明，这样的实验是现实的，可以并行进行的JUNO和RENO目前的研究计划。至少需要5个$σ$置信水平，并假设当前全局拟合所指示的振荡参数的值，我们将能够检测到0.5%或更大数量级的中微子-反中微子质量不等，这意味着CPT异常的信号。
2015-07-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Resonant active-sterile neutrino mixing in the presence of matter potentials and altered dispersion relations
我们研究了由物质、CPT-和Lorentz-违反系数之间相互作用而产生的具有不同能量依赖的共振活性-无菌中微子振荡。新的和实验上可访问的共振中微子振荡现象的预测和可能的影响观察到的，但尚未解释，中微子振荡异常，如LSND和MiniBooNE进行了讨论。
2010-06-16 hep-ph
LSND, SN1987A, and CPT Violation
我们指出，从SN 1987 A在神冈和IMB观测到的中微子事件不利于LSND实验首选的中微子振荡参数。对于$Δm^2 > 0$（光侧），来自中子化爆发的电子中微子将丢失，而神冈出的第一个事件很可能是由于电子中微子。对于$Δm^2 < 0$（暗侧），占主导地位的$\barν_e$事件的平均能量已经低于理论预期，这将因从$\barν_μ$到$\barν_e$的完全转换而加剧。如果认真对待的话，LSND的数据是不受欢迎的，与无菌中微子的存在无关。一个可能的补救方法是CPT破坏，它允许中微子和反中微子的不同质谱，因此可以容纳大气，太阳和LSND数据，而无需无菌中微子。如果是这种情况，Mini-BooNE必须在$\barν$而不是计划的$ν$模式下运行，以测试LSND信号。我们推测CPT违规的可能来源。
2000-11-17 astro-ph hep-ph hep-th
Visible Sterile Neutrinos as the Earliest Relic Probes of Cosmology
实验室对无菌中微子的检测可以提供大爆炸核合成（BBN）之前宇宙演化的第一个迹象，这是一个尚未经过检验的时代。这种“可见的”无菌中微子在即将进行的实验中可以观察到，例如KATRIN/TRISTAN和HUNTER在keV质量范围内，PINEMY和其他在eV质量范围内的实验。在宇宙的温度为5 MeV之前，通常会对宇宙学做出一系列标准假设。然而，基于替代假设的非标准前BBN宇宙学可能会出现在有动机的理论模型中，并且同样与所有现有数据一致。我们重新审视生产无菌中微子的质量为0.01 eV至1兆电子伏的两个例子，这样的模型：标量张量和低再加热温度预BBN宇宙学。在这两个实验中，假定的3.5 keV X射线信号线对应于一个无菌中微子，其混合量足够大，可以在即将到来的实验室实验中进行测试。此外，活跃-无菌中微子混合的宇宙学/天体物理学上限明显弱于标准的前BBN宇宙学，这表明这些限制并不稳健。例如，在标量张量情况下，LSND和MiniBooNE短基线以及DANSS和近地天体反应堆实验所暗示的潜在信号区域完全不受宇宙学限制的约束。我们的工作突出表明，不育中微子可能构成前BBN时代的敏感探针。
2019-12-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Prospects for Finding Sterile Neutrino Dark Matter at KATRIN
我们讨论在什么情况下，在即将到来的实验室寻找千电子伏级的无菌中微子的信号将与这些粒子是相当大的一部分或全部的暗物质兼容。在KATRIN/Tristan实验上可以访问的参数空间中，需要放宽强X射线限制，并避免暗物质的过度产生。我们讨论了推迟生产的暗物质到较低的温度，减少无菌中微子的贡献暗物质，并减少分支比的光子和活性中微子通过取消一个新的物理图。Dodelson-Widrow和Shi-Fuller两种产生无菌中微子暗物质的机制都被考虑。作为最后一个异国情调的例子，CPT违反的潜在后果进行了讨论。
2021-12-24 astro-ph.CO hep-ph
CPT-violating neutrino oscillations
我们提出了一个简单的唯象模型，通过洛仑兹对称性破缺，预测在涉及不育中微子的中微子振荡中粒子和反粒子态之间的CPT破坏不对称性。这样的模型能够解释MiniBooNE合作报告的低能类ν_e事件的明显观测到的异常过剩，以及相应的\ov类ν_e事件的异常过剩的未观测。本模型导致非常具体的物理预测中的中微子振荡的情况下，并占所观察到的异常情况下，只有一个CPT-洛伦兹违反参数的大统一能量标度的顺序。
2009-06-30 hep-ph
Neutrinos and the Universe
在这次演讲中，我回顾了中微子与早期宇宙物理学的潜在联系，特别是（无菌）中微子对轻生成/重子生成和宇宙暗区的作用。本文还讨论了早期活跃中微子CPT破坏的可能性及其在无不育中微子的轻中子生成/重子生成中的作用。
2011-10-17 gr-qc hep-ph
Derivation of the sterile neutrino Boltzmann equation from quantum kinetics
一个广泛的，不断增长的工作已经写在宇宙学，包括一个或多个不育中微子。早期文献中的条目用一种类似玻尔兹曼的方程来描述无菌中微子的产生，这种方程绕过了对高频复相的数值跟踪，此后不久，细致的量子动力学分析使这个公式有了更坚实的基础。这里给出了一个新的和更直接的推导，表明该方程几乎立即从量子弛豫时间近似和混合角的扩展。除了再现所需的结果，弛豫分析捕捉到的振荡，退相干，等离子体再布居的交织动力学的高精度。成功和限制的半经典方程的数值说明，并显示，以反映在推导中采用的近似的准确性。包括不育中微子之间的相互作用也简要讨论。
2019-11-04 astro-ph.CO hep-ph
CPT Violation and the Nature of Neutrinos
为了适应来自太阳、大气和LSND数据的中微子振荡信号，通常会调用无菌的第四中微子，尽管与数据的拟合越来越受到限制。然而，最近的研究表明，如果我们引用CPT破坏来允许中微子和反中微子有不同的质量和混合角，那么这些数据可以用三个中微子来解释。我们探讨中微子的性质，在这样的CPT违反的情况下。马约拉纳中微子质量是允许的，但一般来说，不再有传统意义上的马约拉纳中微子。然而，CPT破坏模型对无中微子双β衰变仍然有有趣的结果。与通常情况相比，虽然可能出现较大的质量尺度（来自LSND），但也可能出现更大程度的抑制。
2002-03-27 hep-ph nucl-th
Experimental signatures of non-standard pre-BBN cosmologies
如果被探测到，暗物质粒子，如WIMP和无菌中微子，将是我们可以研究的最早的遗迹，第一个来自大爆炸核合成之前，一个我们迄今没有数据的时代。在这里，我们将讨论不同的前BBN宇宙学模型如何影响这些粒子的性质，以及这些性质如何因此能够确定宇宙在BBN之前的演化。
2009-07-09 hep-ph
Sterile Neutrino Sensitivity with Wrong-Sign Muon Appearance at nuSTORM
来自存储的μ子的中微子（NuSTORM;以前的VLENF）是一个提议的实验，使用3.8 GeV/c μ子衰变产生一束电子和μ子中微子，可用于短基线物理。磁化远探测器允许电子中微子到μ子中微子的错误符号μ子外观物理。该通道是LSND异常的CPT，并对异常提供10 sigma灵敏度。本说明包含对意向书中包含的nSTORM外观分析的详细解释。
2012-06-07 hep-ex hep-ph
Effects of CPT and Lorentz Invariance Violation on Pulsar Kicks
如标准模型的扩展所描述的，洛伦兹和CPT不变性的破坏引起粒子色散关系的修改。这样的修改的后果进行审查的框架内的脉冲星踢引起的中微子振荡（积极无菌转换）。修正后的能量-动量关系式的一个特殊特征是出现了$δ{\bbox Π}\cdot {\bf {\hat p}}$形式的项，其中$δ{\bbox Π}$解释了导致洛伦兹对称性偏离的味道依赖系数的空间分量的差异，而${\bf {\hat p}}={\bf p}/p$是${\bf p}$中微子动量。由于${\bf p}$相对于$δ{\bbox Π}$的相对取向，{ \it耦合} $δ{\bbox Π}\cdot {\bf {\hat p}}$可能导致产生观测到的脉冲星速度的机制。还讨论了与双稳星速度分布有关的问题。
2005-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Axion-Sterile-Neutrino Dark Matter
用三个右手中微子和一个简单的QCD轴子扇区扩展标准模型可以解释中微子振荡、暗物质和重子不对称性;同时，它解决了强CP问题，稳定了电弱真空，并可以实现临界希格斯暴胀（满足所有当前的观测边界）。我们在这里进行一般分析的暗物质（DM）在这样一个模型，我们称之为$aν$ MSM。虽然关键的希格斯通货膨胀的特点（准）拐点的暴胀子潜力，我们表明，DM不能收到的贡献，从原始黑洞的$aν$ MSM。这导致一个多组分轴子不育中微子DM，并允许我们与轴子参数，如轴子衰变常数，中微子参数。我们包括几个DM生产机制：轴子生产通过错位和衰变的拓扑缺陷，以及无菌中微子生产通过共振和非共振机制，并在最近提出的CPT对称宇宙。
2021-09-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can a CPT Violating Ether Solve ALL Electron (Anti)Neutrino Puzzles?
假设CPT在中微子区被违反，似乎是一个可行的替代无菌中微子时，它来调和LSND异常与其余的中微子数据。有不同的（可区分的）方法将CPT违反合并到标准模型中，包括假设m不同于\bar{m}。在这里，我调查的可能性引入CPT违反通过洛伦兹不变性违反有效运营商（“以太”的潜力）修改中微子振荡模式像普通物质的影响。我认为，在简化的双味振荡分析中，人们无法在仍然尊重其他中微子实验施加的约束的情况下解决太阳中微子之谜和LSND异常，并评论是否应该期望从三味中得到显着改进分析。如果我们把这幅图颠倒过来看，我们已经可以从当前的中微子数据中获得对CPT违反项的一些最严格的约束，而更严格的约束可以从未来的中微子振荡实验中获得。
2002-09-05 hep-ph
Measuring Active-Sterile Neutrino Oscillations with a Stopped Pion Neutrino Source
光不育中微子的存在问题在粒子物理学、天体物理学和宇宙学的许多领域都引起了极大的兴趣。此外，如果费米实验室的MiniBooNE实验证实了LSND振荡信号，那么需要新的测量来确定这些振荡的机制。可能性包括无菌中微子、CP或CPT破坏、变质量中微子、洛伦兹破坏和额外维度。在本文中，我们考虑在停止的π中微子源的实验，以确定是否积极的无菌中微子振荡与delta-m大于0.1 eV 2可以解释的信号。通过利用π ~+衰变的终止产生单能nu_μ源，并测量中性电流反应nu_x +12 C-> nu_x +12 C * 的速率与源距离的函数关系，我们证明了可以进行有效的无活性中微子振荡的检验。
2005-09-21 hep-ph
Statistical tests of sterile neutrinos using cosmology and short-baseline data
在本文中，我们重新审视的问题，宇宙学提供的情况下，用无菌中微子调用描述的SBL异常使用贝叶斯统计检验的信息。我们对不同宇宙学数据组合下的$Λ$ CDM $+r+ν_s$宇宙学数据进行了分析，得到了两个相关参数的边际宇宙学似然性，即无菌中微子质量$m_s$及其对早期宇宙能量密度的贡献$N_{\rm eff}$ .然后，我们提出了一个分析，以量化在哪一个级别的一个模型与一个无菌中微子是（不）有利于一个模型，只有三个活跃的中微子，使用短基线实验和宇宙学的结果。我们研究的依赖关系的结果上的宇宙学数据考虑，特别是列入最近的BICEP 2的结果和SZ集群数据从普朗克任务。我们发现，只有当集群数据包括一个额外的不育中微子的模型可以变得更有利于只有三个活跃的模型提供的不育中微子对辐射密度的贡献被抑制相对于完全热化的情况。我们还量化了宇宙学和SBL结果所暗示的不育中微子质量之间的兼容性水平。
2014-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Sterile Neutrino Dark Matter
我们提出了一个全面的分析约束不育中微子作为一个暗物质候选人。具有标准热历史和可忽略的宇宙学轻子数的最小产生情景与来自宇宙X射线背景的保守辐射衰变约束以及来自莱曼α森林的严格小尺度结构限制相冲突。我们表明，通过大质量粒子衰变后的生产熵释放并没有减轻这些限制。我们进一步表明，辐射衰减的约束，从本地集团矮星系受到很大的不确定性，这些系统的暗物质密度分布。在最强的约束条件下，在非零轻子数宇宙学中共振产生冷无菌中微子暗物质仍然是允许的。
2006-07-21 astro-ph hep-ph
BEST Impact on Sterile Neutrino Hypothesis
最近，巴克桑无菌跃迁实验（BEST）的结果证实了镓异常--在SAGE和GALLEX校准时缺乏电子中微子$ν_e$--统计显著性超过5 $\,σ$。这一结果与镓异常的解释是一致的，即电子中微子振荡成无菌中微子，$ν_s$。在这个解释范围内，BEST实验本身在中微子领域所有先前的异常结果中为不育中微子提供了最强有力的证据。我们结合镓实验的结果与搜索无菌中微子在反应堆反中微子实验（假设CPT守恒的$3+1$中微子部门）。虽然“镓”在模型参数空间中的最佳拟合点（无菌中微子质量平方$m_{ν_s}^2\approx 1.25\,$ eV $^2$，无菌电子中微子混合$\sin^22θ\approx 0.34$）被排除在这些搜索之外，但部分最受欢迎的2 $\,σ$区域与$m^2_{ν_s}>5\,$ eV $^2$是一致的。值得注意的是，NEUTRINO-4实验异常结果所宣扬的区域与BEST实验的区域重叠：联合分析的最佳拟合点是$\sin^22θ\approx 0.38$、$m_{ν_s}^2\approx7.3\,$ eV $^2$，有利区域将由KATRIN实验探索。对BEST结果的无菌中微子解释不仅意味着粒子物理学标准模型的扩展，而且意味着对标准宇宙模型和太阳模型的重大修改，或者对抑制早期宇宙和太阳中无菌中微子产生所需的无菌扇区进行特定修改。
2022-03-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
VSBL Electron Neutrino Disappearance
我们认为，在MiniBooNE中微子数据和镓放射性源实验中，甚短基线（VSBL）电子中微子消失成不育中微子的可能迹象。我们讨论了这种消失与反应堆和MiniBooNE反中微子数据的兼容性。我们发现中微子和反中微子数据之间的矛盾可能是由于：1）统计涨落; 2）低估了系统的不确定性; 3）排除了我们关于VSBL nu_e消失的假设; 4）CPT对称性的破坏。考虑到第一种可能性，我们给出了所有数据的组合拟合结果，这表明P_{ee} <1，CL为97.04。我们还考虑CPT违背的可能性，这导致nu_e和antinu_e生存概率不对称的最佳拟合值A_{ee} ^{CPT，bf}=-0.17，并且在99.7 CL时A_{ee} ^{CPT}<0。
2009-07-16 hep-ex hep-ph
Two light sterile neutrinos that mix maximally with each other and moderately with three active neutrinos
由于3+1中微子模型中只有一个轻惰性中微子，结果并不十分有效，因此至少需要两个轻惰性中微子才能使太阳和大气中微子实验与LSND的结果一致，{ \it，如果}这一点被正在进行的MiniBooNE实验所证实（并且假设CPT不变性对中微子振荡成立）。我们提出了一个有吸引力的3+2中微子模型，其中两个轻不育中微子最大程度地相互混合，类似于所观察到的最大混合的μ子和τ子活性中微子。但是，虽然观测到$ν_e$和$(ν_μ-ν_τ)/\sqrt2 $的混合很大（尽管不是最大），但由于LSND振荡幅度很小，预计$ν_e$与相应的两个轻无菌中微子组合的混合只是中等的。然而，所提出的模型在解释假设的LSND结果方面并不比最简单的3+1中微子模型有效{ \it more}。另一方面，在所考虑的3+2模型中，从传统的振荡的三个活跃的中微子的偏差似乎是{ \it最小}在一个更大的类的3+2模型。
2004-02-18 hep-ph
A combined analysis of short-baseline neutrino experiments in the (3+1) and (3+2) sterile neutrino oscillation hypotheses
我们研究了添加两个不育中微子来解决短基线中微子振荡结果与CPT守恒的四个中微子振荡模型之间存在的明显的张力。对于（3+1）和（3+2）模型，计算了来自空短基线实验Bugey、CHOOZ、CCFR84、CDHS、KARMEN和NOMAD的组合数据集与LSND数据集之间的统计相容性水平。所有七个短基线实验，包括LSND，也进行了综合分析，以获得两个模型的中微子质量和混合参数空间的有利区域。最后，讨论了比较（3+1）和（3+2）假设的四个统计检验。所有检验均表明，（3+2）模型对现有短基线数据的拟合效果明显优于（3+1）模型。
2004-06-25 hep-ph
Direct X-ray Constraints on Sterile Neutrino Warm Dark Matter
温暖的暗物质（WDM）可能更容易解释小规模的集群测量比通常在拉姆达冷暗物质（LCDM）宇宙学调用的较重的粒子。在本文中，我们考虑一个Lambda WDM宇宙学，其中质量m_s约为1-100 keV的不育中微子nu_s是暗物质。我们利用仙女座星系的漫射X射线谱（总辐射减去可分辨的点源辐射）来限制无菌中微子辐射衰变的速率：nu_s -> nu_{e,mu,tau} + gamma。我们的研究结果要求m_s <3.5keV（95%C. L.）这是对先前（95% C.L.）由附近星系团的X射线发射推断的极限值为：m_s < 8.2 keV（Virgo A）和m_s < 6.3 keV（Virgo A + Coma）。
2006-07-21 astro-ph hep-ph nucl-th
A Stringent Limit on the Warm Dark Matter Particle Masses from the Abundance of z=6 Galaxies in the Hubble Frontier Fields
我们表明，最近测量的紫外光度函数的超暗透镜星系在z= 6的哈勃前沿领域提供了一个前所未有的探测质量m_X的暖暗物质候选人独立于重子物理。将最暗星系的丰度与WDM宇宙学中暗物质晕的最大数密度进行比较，在1-sigma置信水平下，热遗迹WDM粒子的质量有一个鲁棒的极限m_X> 2.9 keV，在2-sigma置信水平下，m_X> 2.4 keV，在3-sigma置信水平下，m_X> 2.1 keV。这些构成了迄今为止独立于星系形成所涉及的重子物理学的WDM粒子质量的最严格的约束。我们讨论了我们的结果对不育中微子产生机制的影响。特别是，如果不育中微子是负责的3.5 keV线在X射线团的观测报告，我们的结果坚定地排除了Dodelson-Widrow生产机制，和产量m_{sterile} > 6.1 keV的不育中微子通过Shi-Fuller机制产生。
2016-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Sterile neutrino dark matter as a consequence of nuMSM-induced lepton asymmetry
这一点在参考文献中已经指出。[1]在nuMSM（标准模型，由质量小于电弱标度的三个右手中微子扩展而成）中，参数空间中有一个角落，在这个角落里，两个最重的右手中微子之间的CP破坏共振振荡在低于闪锌矿跃迁的冻结温度下继续运行，导致轻子不对称性大大大于重子不对称性。因此，最轻的右手（“无菌”）中微子，可能作为暗物质，是通过Shi和Fuller提出的有效共振机制产生的[2]。我们用量子场论方法重新计算了这种情况下的暗物质遗迹密度和非平衡动量分布函数，并将计算结果与现有的天体物理数据相对照，导出了最轻右手中微子性质的界限。我们的光谱可以被用来作为输入的结构形成模拟在温暖的暗物质宇宙学，莱曼α分析的暗物质分布在小尺度上，并为研究的性质的晕矮球状星系。
2008-06-29 astro-ph 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
Local Group star formation in warm and self-interacting dark matter cosmologies
暗物质的性质可以影响暗物质晕的坍缩时间，因此可以在诸如矮星系的恒星星族年龄和恒星形成历史等可观测数据中留下印记。本文利用EAGLE星系形成程序对冷暗物质（CDM）、无菌中微子暖暗物质（WDM）和自相互作用暗物质（SIDM）模型中的局域群模拟（LG）体积进行了高分辨率的流体动力学模拟，研究了星系形成时间随暗物质模型的变化。我们能够在不同的模拟中识别相同的晕，因为它们具有相同的初始密度场相位。我们发现星系的恒星质量系统地依赖于分辨率，并且在给定的暗物质质量的晕中可以相差多达两倍。SIDM中恒星星族的演化与CDM基本相同，但在WDM中，早期恒星形成被抑制。与CDM模型相比，WDM模型中LG晕通过原子冷却开始形成恒星的时间延迟了$\sim$ 2亿年。为了利用这些观测数据来区分不同的暗物质模型，有必要测量古老星族的恒星年龄，精确度要超过1亿年，并通过再电离的红移--以及潜在的其他重子过程--来解决简并问题。
2020-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Refining lower bounds on sterile neutrino dark matter mass from estimates of phase space densities in dwarf galaxies
本研究利用20个矮椭球星系的恒星动力学数据，通过相空间密度拟合和超额质量函数两种方法，精细化了惰性中微子等暗物质粒子的质量下界，并首次约束了非标准宇宙学模型的相关参数。
2025-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Leptogenesis from loop effects in curved spacetime
我们描述了一种新的机制-辐射引起的引力leptogenesis -产生的物质反物质不对称的宇宙。我们展示了在C和CP破坏理论中的量子环效应如何导致物质和反物质在引力存在下以不同的方式传播，并证明了CPT和平移对称性在平坦空间中是禁止的。这就产生了轻子的曲率依赖的化学势，使得在早期宇宙的热平衡中产生了物质-反物质的不对称性。轻子生成所需的含时动力学是由轻子虚自能云与膨胀的弯曲时空背景的相互作用提供的，这违反了强等效原理，并允许区分物质和反物质。我们在这里展示了如何实现这种机制在一个特定的BSM理论，跷跷板模型，其中的量子回路涉及负责轻中微子质量的重无菌中微子。我们证明了明确的计算相关的双圈费曼图如何显示这些辐射校正的必要依赖于不育中微子质量产生的不对称性，并显示如何诱导轻子不对称性可能是足够大的，以发挥重要作用，在确定重子光子比的宇宙。
2017-07-13 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational Anomalies in string-inspired Cosmologies: from Inflation to Axion Dark Matter?
在这次演讲中，我简要回顾了弦启发的宇宙学模型的演化场景，其中在大爆炸后的早期形成的原始引力波（GW）的凝聚物被认为是导致暴胀的原因，然后顺利退出辐射主导时代。原始轴子场，存在于基本的无质量引力（玻色子）弦多重态，耦合到非平凡的GW引起的异常。由于这种耦合，存在违反（自发）洛伦兹对称性的轴子背景配置，并保持在膨胀结束时未稀释。在重无菌右手中微子（RHN）的模型中，这种背景与宇宙中物质-反物质不对称性产生的新机制（洛伦兹和CPT破坏）有关，通过RHN到标准模型粒子和反粒子的不对称衰变。在QCD时期，轴子发展出一种瞬子诱导的质量，因此可以扮演暗物质（DM）的角色。这样一个宇宙的能量密度，在其整个演化过程中，具有“运行真空模型”的形式，也就是说，它可以以哈勃参数$H(t)$的偶数幂的幂级数展开。然而，这些项的系数在不同的宇宙学时期是不同的。对于我们模型的现象学，它与当前的宇宙学数据是一致的，也可以帮助缓解（一些）紧张局势，它足以考虑到并包括四次幂的$H(t)$。在早期宇宙阶段，由引力异常的GW凝聚引起的$H^4(t)$项驱动暴胀，而不需要外部暴胀子场。
2020-03-25 gr-qc hep-ph hep-th
Testing beyond the Standard Model scenarios in next-generation long-baseline neutrino oscillation experiments
Institute of Physics, Bhubaneswar（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文研究了下一代长基线中微子振荡实验对超出标准模型物理的探测能力，重点分析了不同场景下的灵敏度和实验限制。
2026-02-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Pulsar kicks in ultralight dark matter background induced by neutrino oscillation
本文研究了超轻暗物质背景下中微子振荡对脉冲星踢的影响，发现超轻标量和矢量暗物质均可解释观测到的脉冲星速度，并预测了可探测的引力记忆信号。
2024-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the dark radiation role in the Hubble constant tension
本文回顾了暗辐射在缓解哈勃常数张力中的作用，指出简单增加暗辐射不足以解决问题，提出具有非自由流动特性的二阶修正相互作用模型（如自相互作用惰性中微子和majorons）是更满意的替代方案。
2023-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Measuring Flavor Ratios of High-Energy Astrophysical Neutrinos
我们讨论了下一代中微子望远镜的前景，如冰立方，测量高能天体物理中微子的味道比。在源处的预期味道比率是$ϕ_{ν_e}:ϕ_{ν_μ}:ϕ_{ν_τ} = 1:2:0$，中微子振荡很快将其转换为$1:1:1$。味比可以从簇射（$ν_e$带电电流、大多数$ν_τ$带电电流和所有味中性电流）、μ子径迹（仅$ν_μ$带电电流）和τ轻子棒棒糖和双爆（仅$ν_τ$带电电流）的相对速率推导出来。这些相互作用的峰值灵敏度是在不同的中微子能量，但味道比可以可靠地连接一个合理的测量光谱形状。天体物理学中微子味比的测量测试了假设的产生机制，也提供了一个很长的基线测试的一些异国情调的情况下，包括中微子衰变，CPT违反，和小$δm^2$振荡到无菌中微子。
2005-09-14 astro-ph hep-ph
Constraints on the Dark Matter Particle Mass from the Number of Milky Way Satellites
我们已经进行了N体模拟银河系大小的晕在冷和暖暗物质宇宙学的增长。在我们模拟的银河系中，暗物质卫星的数量随着暗物质粒子质量的减少而减少。假设暗物质卫星的数量超过或等于银河系观测卫星的数量，我们推导出暗物质粒子质量的下限。在95%的置信度下，我们发现由Dodelson和Widrow机制产生的无菌中微子的ms> 13.3 keV，Shi和Fuller机制的ms> 8.9 keV，Higgs衰变机制的ms> 3.0 keV，热暗物质粒子的m_{WDM} > 2.3 keV。最近发现的许多新的暗物质占主导地位的卫星的银河系在斯隆数字巡天，使我们能够设置较低的限制，从莱曼α森林建模和X射线观测的未解决的宇宙X射线背景和暗物质晕从矮星系到集群规模的互补方法的约束。未来的调查，如LSST，DES，PanSTARRS和SkyMapper有可能发现更多的卫星，并进一步改善对暗物质粒子质量的限制。
2011-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Geometrical origins of the Universe dark sector: string-inspired torsion and anomalies as seeds for inflation and dark matter
在一个温和的尝试，提出潜在的新的范式在宇宙学，包括它的暴胀时代，并发起讨论，我在这篇文章中回顾了一些新的，字符串启发的宇宙模型，这需要一个纯粹的几何起源的黑暗部门的宇宙，但也观察到的物质-反物质不对称。该模型包含引力（弦模型独立，卡尔布-雷蒙（KR））轴子场耦合到原始引力异常通过CP违反相互作用。反常项是格林-施瓦兹反项的四维时空余项，出现在（玻色子）无质量引力弦多重态的自旋1反对称张量场的场强定义中，它也扮演着挠率的完全反对称分量的角色。我如何在这样的宇宙学的存在下，原始的引力波可以导致异常的凝聚和动力学膨胀的“运行真空模型”的类型，没有外部的暴胀，但也leptogenesis在辐射时代由于异常引起的洛伦兹和CPT违反KR轴子背景。我还讨论了如何扭转相关的KR-轴子可以获得质量在QCD时代，从而发挥作用（的一个组成部分）暗物质。对该模型的暴胀和后暴胀（特别是现代）时代的唯象考虑进行了简要讨论，包括其缓解当前时代宇宙学数据中观察到的紧张局势的潜力。
2021-08-04 gr-qc hep-ph hep-th
The phenomenology of neutrinos with Majorana mass terms and standard-model interactions derived in the charge-parity basis
在两个具有相反电荷宇称的Majorana态（“电荷宇称基”）的基础上，分析了使具有标准模型（SM）弱相互作用的中微子成为“轻子数守恒（LNC）破坏”中微子（如Majorana中微子）的物理机制.一个比狄拉克质量大的小马约拉纳质量使得中微子不是马约拉纳粒子，而是一个没有确定手征的“伪马约拉纳”粒子，因此具有与物理中微子不同的现象学。大的马约拉纳质量和狄拉克质量的组合几乎相等，使得中微子成为马约拉纳中微子。然而，如果这个马约拉纳中微子有SM相互作用，它的弱跃迁振幅平方比物理中微子小2倍。只有当狄拉克质量比任何马约拉纳质量都大时（在无质量的情况下），中微子的物理现象才能被SM正确地预测。这样的质量组合使中微子成为狄拉克粒子，或者（物理中微子最可能的可能性）庞特科沃的伪狄拉克粒子，其特征是中微子-反中微子振荡，违反了LNC。如果不存在与马约拉纳质量无关的衰变机制，赝狄拉克中微子使无中微子双β衰变的速率完全可以忽略。在电荷宇称基中，质量矩阵的非对角分量使中微子成为具有不同粒子和反粒子质量（即违反CPT不变性的质量）的狄拉克场和伪狄拉克场的混合物。这样的中微子导致了一种类似于额外几代无菌中微子的现象。
2012-12-14 hep-ph
Prospects for Beyond the Standard Model Physics Searches at the Deep Underground Neutrino Experiment
深层地下中微子实验（DUNE）将成为各种物理学主题的有力工具。高强度的质子束提供了一个大的中微子通量，由一个近探测器系统和一个位于地下深处的大规模远探测器系统采样，近探测器系统由一组有能力的精密探测器组成。这种配置将DUNE设置为一台发现机器，因为它不仅提供了进行精确中微子测量的机会，从而可能发现与当前三味混合范式的偏差，而且还发现了新粒子并揭示了超出预测的新相互作用和对称性。标准模型（SM）。在DUNE将探索的诸多超越标准模型（BSM）的潜在问题中，本文介绍了DUNE对无菌中微子混合、重中性轻子、非标准相互作用、CPT对称性破坏、洛伦兹不变性破坏、中微子三叉戟产生、来自束源和宇宙起源源的暗物质、重子数破坏、和其他新的物理学课题，补充那些在高能对撞机和显着扩大目前的范围。
2021-04-24 hep-ex hep-ph
