Inverse Tritium Beta Decay with Relic Neutrinos, Solar Neutrinos, and a 51Cr Source
逆氚β衰变(ITBD)反应,$ν_e + ^3$ H $\to e^- + ^3$ He,是观测早期宇宙中产生的残余中微子的一种很有前途的实验工具。这个反应已经被PIMMY实验用来寻找残余中微子。尽管有其潜力,但由任何中微子源引起的ITBD反应尚未被观察到。我们表明,强$^{51}$ Cr放射性中微子源是适合于观察ITBD反应的第一次。由于太阳是强电子中微子的另一个来源,我们还研究了太阳中微子的ITBD反应速率。基于我们最近对遗迹中微子螺旋度演化的研究,进一步给出了遗迹中微子的ITBD捕获率与中微子质量等级、中微子的Dirac与Majorana性质以及最轻中微子质量的函数关系.
2022-09-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Relic Right-handed Dirac Neutrinos and Cosmic Neutrino Background
PIMMY实验实现了$100~{\rm g}$表面沉积氚靶,有望通过$ν^{}_e + {^3}{\rm H} \to {^3}{\rm He} + e^-$探测宇宙中微子背景。在这次演讲中,我考虑了在早期宇宙中右手狄拉克中微子的热产生,并研究了它们对PIMMY宇宙遗迹中微子捕获率的影响。
2016-12-26 hep-ph
Prospect for relic neutrino searches
与残余光子不同,残余中微子至今尚未被观测到。宇宙中微子背景(C $ν$ B)是大爆炸最古老的遗迹,在大爆炸后几秒钟产生。由于遗迹中微子在宇宙学中的重要作用,在不久的将来,通过宇宙学的观测可能会间接地发现遗迹中微子。在这次演讲中,我们将集中讨论在过去30年中提出的其他建议,试图直接检测C $ν$ B,无论是在实验室搜索(通过它们在宏观目标上产生的微小加速度)还是通过天体物理观测(寻找超高能中微子通量中的吸收下降,由于这些中微子与残留中微子在Z共振处湮灭)。我们主要集中在这两种可能性中的第一种。
2004-12-21 hep-ph
Relic Neutrino Asymmetries
我回顾的主题遗留中微子的不对称性产生通过活跃的无菌中微子和反中微子振荡在早期宇宙。简要介绍了它在抑制无菌中微子产生和研究原始氦丰度方面的应用。
2000-06-30 hep-ph
Impact of coherent scattering on relic neutrinos boosted by cosmic rays
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Wuppertal(伍珀塔尔大学数学与自然科学学院)
研究了宇宙射线增强残余中微子与重核的相干散射效应,并利用IceCube和Pierre Auger数据对残余中微子过密度进行限制,同时探讨了KM3NeT事件的可能解释。
2026-02-04 hep-ph
Relic neutrino clustering and implications for their detection
在平坦的$Λ$ CDM模型下,研究了大爆炸遗迹中微子在现有冷暗物质和重子结构上的引力聚团。然后,我们讨论了集群的影响,散射为基础的遗迹中微子探测方法,范围从通量检测通过卡文迪什型扭秤,目标检测使用加速器光束和宇宙射线。
2004-12-17 hep-ph
The Physics of Relic Neutrinos
我们报告的主要结果在研讨会上的物理遗迹中微子。遗迹中微子的研究涉及到粒子物理、天体物理和宇宙学的广泛问题。重子生成和轻子生成的特征可以在残留中微子海的性质中留下印记。残余中微子在大爆炸核合成中起着至关重要的作用。作为暗物质的热组分,它们参与了宇宙结构的形成。虽然在现阶段直接探测海洋似乎是不可能的,但这些中微子可能有各种间接的表现形式,这将使我们能够研究过去和现在海洋的性质。
1998-12-03 hep-ph
Feasibility study of an accelerator neutrino experiment in China
未来的加速器中微子实验将为测量标准振荡参数和寻找新物理提供强有力的工具。在此背景下,我们讨论了在中国建立加速器中微子实验的前景。这些设施的可行性进行了研究,通过评估其前景的标准混合参数。作为一个例子,我们考虑了一个基于SPPC的中微子束线和CJPL的中微子探测器与1736公里的基线长度。我们发现这种设置能够显着提高$δ_{CP}$,$θ_{23}$和$Δm_{31}^2$的精度。
2022-02-28 hep-ex hep-ph
Zero Threshold Reactions for Detecting Ultra Low Energy Cosmic Relic Neutrinos
作者撤回论文。所采用的理论形式主义不适合于所考虑的问题。
2007-03-26 hep-ph
Extremely High Energy Cosmic Neutrinos and Relic Neutrinos
我回顾了超高能中微子相互作用的基本原理,展示了中性电流探测和味道标记如何增强中微子望远镜的科学潜力,并概述了关于中微子与暗物质遗迹相遇和中微子引力透镜的新研究。
2006-03-14 astro-ph hep-ph
Mini Z' Burst from Relic Supernova Neutrinos and Late Neutrino Masses
在中微子是轻的模型中,由于对称性破缺的尺度较低,一般会出现额外的轻玻色子。我们发现,扩散的遗迹超新星中微子(RSN)和宇宙背景中微子之间的相互作用,通过这些光标量的交换,可以导致超新星(SN)中微子流量的急剧变化。通过当前或未来的实验测量这种效应,可以为小尺度模式提供一个壮观的直接证据。我们演示了SN1987A中微子的观测如何限制上述模型的对称性破缺标度。我们还讨论了当前和未来的实验如何证实或进一步约束上述模型,无论是通过检测扩散RSN通过的"累积共振“,还是通过对附近< O(Mpc)SN爆发的中微子通量的大抑制。
2006-11-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Gravitational clustering of relic neutrinos and implications for their detection
我们在平坦的$Λ$冷暗物质(CDM)模型中,利用数值模拟和半解析线性技术研究了大爆炸遗迹中微子在现有冷暗物质(CDM)和重子结构上的引力聚簇,目的是为了理解中微子的聚簇性质,以便直接探测。在一个比较分析中,我们发现,线性技术系统地低估了大量的CDM晕和中微子质量的集群。这就否定了早先关于该技术适用性的主张。然后,我们计算在我们的邻居在地球上的遗迹中微子的精确相空间分布,并估计大规模的中微子密度对比内的本地Greisen-Zatsepin-Kuzmin区。有了这些发现,我们讨论了引力中微子集群的影响,散射为基础的检测方法,范围从通量检测通过卡文迪什型扭秤,目标检测使用加速器光束和宇宙射线。对于发射光谱通过共振湮灭的非常有活力的宇宙中微子的遗迹中微子的背景下,我们给出了新的估计预期的增强事件率的方向的室女星系团。
2004-11-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Effect of Relic Neutrino on Neutrino Pair Emission from Metastable Atoms
本文讨论了利用最近提出的亚稳原子光子辐照中微子对发射过程测量宇宙中微子温度$\sim 1.9 K$和其它重要物理量如化学势$μ$和退耦温度$T_d$的可能性。在最轻的中微子对(质量为$2m_1$)的阈值处,残余中微子的泡利阻塞效应使速率降低了一个很大的因子$\approx (1 + m_1/T_d)/4$。在质量阈值附近对$μ$的线性序进行修正可以改善对轻子不对称性的约束。
2007-03-02 astro-ph hep-ex hep-ph
How to Detect Big Bang Relic Neutrinos?
大爆炸遗留中微子的存在--与构成宇宙微波背景辐射的大爆炸遗留光子的精确类似物--是标准宇宙学的基本预测。目前,它们存在的观测证据完全依赖于宇宙学测量,如轻元素丰度、宇宙微波背景的各向异性和大尺度物质功率谱。本文着重讨论了更直接的、基于弱相互作用的遗迹中微子探测技术的发展前景,这些技术对宇宙中近现代和我们局部邻域的宇宙中微子背景非常敏感。在这方面,我们强调有必要考虑到我们银河系和附近的星系团的冷暗物质晕中残余中微子的引力聚集。
2005-05-04 hep-ph
Dark Matter Relic Abundance and Light Sterile Neutrinos
本文在一个简单的模型中计算了暗物质粒子湮灭为质量为$\lesssim 100 \text{ GeV}$的无菌中微子时的剩余丰度。与通常的标准计算不同,无菌中微子可能会在暗物质冻结之前脱离与热浴的热平衡。在这种情况下,如果希格斯粒子和不育中微子之间的汤川耦合$y_N$很小,这个过程会产生更大的$Ω_{\text{DM}} h^2$,所以我们需要暗物质和不育中微子之间更大的耦合来获得正确的残余丰度。
2017-01-18 hep-ph
Expected Signals in Relic Neutrino Detectors
在这里,我们估计预期的信号的幅度为现实的宇宙中微子背景中的探测器试图测量的机械力施加在宏观目标上的弹性散射的遗迹中微子。我们研究了狄拉克中微子和马约拉纳中微子的弱耦合常数$G_F$和$G_F^2$的比例效应,无论是相对论的还是非相对论的,无论是引力束缚的还是非引力束缚的。
2001-08-13 hep-ph
Relic neutrino asymmetry, CMB and large-scale structure
我们考虑中微子形式的宇宙轻子不对称性的存在的一些后果。残余中微子简并增强了大质量中微子对宇宙当前能量密度的贡献,并改变了辐射和物质的功率谱。通过与现有的宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的观测结果的比较,导出了在具有宇宙学常数的平坦宇宙中,残余中微子简并度和谱指数的一些限制条件.
1999-09-09 hep-ph
Relic Neutrino Absorption Spectroscopy
极高能量的宇宙中微子在大爆炸遗迹反中微子上的共振湮灭(反之亦然)成为Z玻色子,导致在地球上观察到的中微子通量的相当大的吸收下降。这些凹陷的高能边缘通过共振能量被中微子质量单独固定。它们的深度取决于宇宙中微子背景密度、决定宇宙膨胀速率的宇宙学参数以及宇宙中微子源的大红移历史。我们调查的可能性,确定在未来十年内的宇宙中微子背景的存在,从测量这些吸收下降的中微子通量。作为一个副产品,我们研究的前景,推断绝对中微子质量标度。我们发现,随着目前计划中的中微子探测器(ANITA,俄歇,EUSO,OWL,RICE和SalSA)在10^{21} eV以上的相关能量范围内工作,残余中微子吸收光谱成为一个现实的可能性。然而,它需要存在极其强大的中微子源,这些中微子源应该对核子和高能光子不透明,以避开目前的限制。此外,中微子质谱必须是准简并的,以优化倾角,这意味着对于最轻的中微子,m_{nu} >~ 0.1 eV。有了第二代中微子探测器,这些苛刻的要求可以大大放宽。
2004-01-26 astro-ph hep-ex hep-ph
The Neutrino Kaleidoscope: Searches for Non-Standard Neutrino Oscillations at Neutrino Telescopes with a TeV Muon Accelerator Source
本文提出将缪子加速器中微子源与中微子望远镜结合的“中微子万花镜”概念,利用穿过地球的束流搜寻由洛伦兹不变性破缺引起的非标准中微子振荡及惰性中微子,其探测范围远超现有地球限制。
2025-08-12 hep-ex hep-ph
Probing the variation of relic neutrino masses with extremely high-energy cosmic neutrinos
分析了利用LOFAR射电望远镜探测宇宙中微子背景及其作为中微子暗能量来源的前景。
2006-11-29 astro-ph hep-ph
Experimental method of detecting relic neutrino by atomic de-excitation
温度为1.9 K的宇宙背景中微子影响亚稳态激发原子的中微子对辐射发射率,因为它的存在根据泡利不相容原理阻碍了中微子对的辐射。我们定量研究了泡利阻塞如何扭曲光子能谱,并计算了它对宇宙参数的敏感性,如中微子温度和化学势。对这些参数测量的高灵敏度的重要量被发现是原子退激发的能级间距和最轻中微子的未知质量值,特别是它们之间的相互关系。
2014-09-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Relic neutrinos: local clustering and consequences for direct detection
宇宙中微子背景是标准宇宙学模型的预测,但它从未被直接观测到。探测CNB遗留中微子的实验正在开发中。对于这样的实验,预期的事件发生率取决于残留中微子的局部数密度。由于大质量中微子可以被我们星系和星系团的引力势吸引,因此地球上应该存在局部超密度的残余中微子。我们报告的状态,我们的知识的中微子集群和未来的直接检测实验的后果。
2019-10-30 astro-ph.CO hep-ph
MeV neutrino dark matter: Relic density, lepton flavour violation and electron recoil
MeV到GeV质量的右手中微子是暗物质非常有希望的候选者。它们不仅可以解决丢失的卫星之谜,内部DM密度分布的尖点核心问题,以及太大而不能倒的问题,{ \it即}。这些未被观测到的卫星太大,以至于看不到恒星,但它们也可以解释标准模型(SM)中微子在一个环上的质量。我们进行了全面的研究,右手中微子参数空间,并施加正确的观察到的遗物密度和SM中微子质量的差异和混合。我们发现,DM质量与大爆炸核合成的界限一致,但这些限制诱导相当大的DM耦合到带电SM轻子。然后,我们指出,以前被忽视的限制,从当前和未来的轻子味违反实验,如MEG和SINDRUM严重限制了允许的参数空间。由于DM是亲轻子的,我们还研究了电子反冲作为可能的直接检测信号,特别是在XENON 1 T实验中。我们发现,尽管大的耦合和低的背景,能量阈值仍然太高,预测的截面太低,由于沉重的带电介质,其质量受到LEP限制。
2019-11-08 hep-ex hep-ph
Relic neutrino clustering in the Milky Way
标准宇宙学模型预测了残余中微子的存在,这是通过早期宇宙中相对论性物质的有效数量间接探测的。此外,从中微子味振荡我们知道至少有两个中微子质量态具有非零质量。由于宇宙的膨胀已经稀释了残余中微子的能量,那些大质量的中微子今天也是非相对论的。这意味着它们可以被困在强引力势中,比如银河系。本文回顾了银河系、仙女座星系团和室女星系团引力作用下产生的遗迹中微子的局部过密度的计算,并对PAPOMY计划等遗迹中微子探测实验的意义进行了评述。
2019-11-21 astro-ph.CO hep-ph
Three-generation flavor transitions and decays of supernova relic neutrinos
如果中微子有质量,它们也可以衰变。宇宙学意义上的衰变寿命原则上可以通过探测所有过去的超新星产生的红移、扩散的中微子通量--所谓的超新星遗迹中微子(SRN)通量来探测。在这项工作中,我们解决了SRN动力学方程的一般情况下,三代味过渡,其次是不可见的(无辐射)两体衰变。然后,我们使用一般的解决方案来计算可观测的SRN光谱在一些代表性的衰变方案。结果表明,在衰变存在的情况下,SRN事件率基本上可以跨越整个范围低于目前的实验上限-一个范围,未来的实验项目可以访问。辐射SRN衰变也简要讨论。
2004-01-28 astro-ph hep-ex hep-ph
Proposal for Resonant Detection of Relic Massive Neutrinos
我们提出了一种新的方法来检测遗迹中微子的背景,利用结构化的量子简并放大的阻力中微子散射检测器。发展这一思想,我们提出了一个表征当今遗迹中微子分布在一个任意的框架,包括中微子质量和中微子再加热的影响$e^+e^-$湮灭。我们明确提出的中微子速度和德布罗意波长分布的情况下,地球上的观察者。考虑到在当前的温度和密度下残余中微子可能表现出量子液体的特性,我们讨论了中微子流体关联对共振探测可能性的影响。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Helicity-changing Decays of Cosmological Relic Neutrinos
本文研究了有质量中微子通过不可见衰变变得不稳定的可能性,发现狄拉克中微子的螺旋度改变衰变会显著影响类PTOLEMY实验对遗迹中微子的俘获率,增加了探测难度。
2024-09-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
UHE neutrino damping in a thermal gas of relic neutrinos
本文利用有限温度场论计算了超高能宇宙中微子在残余中微子热气体中的阻尼。从Z交换的自能图出发,我们得到了UHE中微子与背景反中微子相互作用的湮灭截面。这种方法使我们能够推导出完整的UHE中微子传输概率的表达式,考虑到遗迹中微子的动量。我们比较我们的结果与文献中使用的近似。我们讨论了热运动对不同的UHE中微子通量的吸收倾角的形状的影响,以及在遗迹中微子集群的背景下。我们发现,当中微子质量与残余背景温度之比小于或等于$10^2$时,吸收谱线的热展宽会显著影响中微子质量和UHE源总体特性的测定。
2005-12-18 astro-ph hep-ph
Annual Modulation of Cosmic Relic Neutrinos
宇宙中微子背景(CvB)在大爆炸后约一秒产生,渗透到今天的宇宙中。新的技术进步使得中微子在β衰变核(NCB)上的捕获成为探测CvB的明确途径。我们表明,太阳引力聚焦导致预期的中微子捕获率每年调制。调制的幅度和相位依赖于局部中微子背景的相空间分布,这是由结构形成扰动。这些结果也适用于在NCB实验中寻找不育中微子。引力聚焦是中微子捕获实验的唯一调制源,与暗物质直接探测搜索相反,在暗物质直接探测搜索中,地球相对于太阳的随时间变化的速度也起着作用。
2014-04-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sound Speed and Viscosity of Semi-Relativistic Relic Neutrinos
以声速$c_{\rm eff}^2$和粘性$c_{\rm vis}^2$作为有效参数的广义流体方程,为检验残余中微子“零假设”(即中微子在复合之前是相对论性的和自由流动的)提供了一种方便的唯象形式。在这项工作中,我们放松了相对论性假设,并问“广义流体方程在多大程度上可以容纳有限质量的中微子?“我们既考虑了活跃中微子的质量,它们在复合$m^2 / T^2 \sim 0.2$时基本上仍然是相对论性的,也考虑了半相对论性不育成分的影响。虽然质量/混合参数与$c_{\rm eff}^2$和$c_{\rm vis}^2$之间没有一对一的映射,但我们证明了中微子质量的存在可能会导致在$0.01 m^2 / T^2 \sim 10^{-3}$水平上测量$c_{\rm eff}^2$和$c_{\rm vis}^2$的偏差。
2016-07-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Estimation of an Upper Limit on the Density of Relic Neutrinos in the Sun via the Solar $^8$B Neutrino Flux
来自早期宇宙的残余中微子预计具有相对较大的数密度,但能量极低。因此,唯一可能的相互作用是通过β衰变核上的中微子捕获进行的。如果残余中微子被太阳中的β衰变核捕获,那么通常从这些核衰变中出现的中微子将从中微子实验中记录的太阳中微子总数中消失。在太阳内部,${}^8\mathrm{B}$和三个来自CNO循环的核被发现适合于这种过程。讨论了它们的截面以及对观测到的太阳中微子数的可能影响。假设标准的中微子振荡,中微子通量测量与太阳标准模型的预测没有偏差,并相应地导出了上限。
2020-09-23 astro-ph.SR hep-ph
Decays of supernova relic neutrinos
我们建议,未来的观测超新星遗迹中微子(SRN)可以用来探测中微子衰变模型。我们专注于不可见的(如Majoron)衰变,并制定了SRN动力学方程的一般解决方案的振荡加衰变的存在。然后,我们将一般的解决方案,以特定的衰变方案,并表明,预测的SRN事件率可以跨越整个范围低于目前的实验界限。因此,未来的SRN观测肯定会对中微子衰变参数空间产生影响。
2004-05-15 hep-ph
Possible detection of relic neutrinos and determination of their mass: quantitative analysis
我们考虑了大部分高能宇宙射线是高能宇宙中微子与宇宙学遗迹中微子散射产生的Z玻色子衰变产物的可能性。我们将观测到的高能宇宙线谱与上述Z-爆发情景中的预测谱进行了比较,并通过极大似然分析确定了最重遗迹中微子的质量以及所需的高能宇宙中微子通量。
2001-05-31 astro-ph hep-ph
Interaction of ultra-energetic cosmic neutrinos with a thermal gas of relic neutrinos
本文利用有限温度场论研究了超高能宇宙中微子与残余中微子热背景的相互作用。从中微子自能的虚部,计算的Z玻色子传播子附近的共振,我们推导出UHE中微子传输概率的一般表达式。这使我们能够考虑到由残余中微子的动量分布引入的热效应。我们比较我们的结果与文献中存在的近似表达式,并讨论了热效应的影响下,现实的UHE中微子通量和青睐的中微子质量计划的吸收骤降。
2005-12-13 astro-ph hep-ph
Gravitational clustering of cosmic relic neutrinos in the Milky Way
宇宙学的标准模型预言了宇宙中微子背景的存在。为了探测地球附近的宇宙遗迹中微子,有必要评估银河系中遗迹中微子的引力成团效应。在这里,我们介绍了一个重新加权技术的N-单体模拟方法,使一个单一的模拟可以产生不同的中微子质量和相空间分布的中微子密度分布。根据目前的实验结果,有利于小中微子质量,中微子数密度对比度在地球周围被发现几乎是正比于中微子质量的平方。密度对比度-质量关系和重加权技术对于研究宇宙中微子背景探测的唯象是有用的。
2018-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Quantum Coherence of Relic Neutrinos
我们认为,在宇宙历史的至少一部分的遗迹背景中微子的空间扩展,相干叠加的质量状态。我们表明,一个适当的量子力学处理影响的中微子质量值来自宇宙学数据。这些中微子味波包的相干尺度可以是因果视界大小的一个可观的分数,提高了时空曲率诱导退相干的可能性。
2009-06-01 astro-ph hep-ph
Relic neutrinos: neutrino properties from cosmology
在简要介绍了宇宙中微子背景的基础上,我们回顾了与中微子有关的一些宇宙学边界。特别是,我们展示了如何从WMAP卫星的宇宙微波背景辐射的各向异性的最新数据,结合其他实验结果,可以约束的辐射内容的通用能量密度和中微子质量的总和。
2003-06-24 astro-ph hep-ph
Further studies on relic neutrino asymmetry generation II: a rigorous treatment of repopulation in the adiabatic limit
我们推导出一个近似的遗迹中微子不对称演化方程,系统地纳入再布居过程的全量子动力学方程(QKEs)。结果表明,在碰撞占主导地位的时期,所述方程精确地减少到以前从静态/绝热近似获得的表达式。因此,目前的治疗提供了一个严格的理由,似乎不协调的假设,一个可以忽略的再生功能和瞬时再生有时在早期的作品。
2000-08-15 hep-ph
Relic Neutrino Helicity Evolution in Galactic Magnetic Field and Its Implications
本研究模拟星系磁场中遗迹中微子的螺旋度演化,发现其总事件率变化极小,但极化ITBD探测器的方向各向异性可达10%量级,为探测遗迹中微子的质量和磁矩提供了新途径。
2023-11-07 hep-ph
Relic neutrino background from cosmological supernovae
超新星遗迹中微子(SRN)的当前和未来观测,即,来自过去核心坍缩超新星爆炸的宇宙学中微子背景,可能为我们提供有关天体物理学,宇宙学和粒子物理学各个领域的有用信息。本文综述了近年来SRN的理论和观测研究进展,特别关注其可探测性以及对宇宙恒星形成历史和中微子物理的意义。
2004-10-19 astro-ph hep-ph
Cosmological implications of a Relic Neutrino Asymmetry
我们考虑中微子形式的宇宙轻子不对称性的存在的一些后果。遗迹中微子简并增强了大质量中微子对宇宙当前能量密度的贡献,并改变了辐射和物质的功率谱。通过与现有的宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的观测结果的比较,导出了在具有宇宙学常数的平坦宇宙中中微子简并度和谱指数的一些限制条件.
1999-09-09 astro-ph hep-ph
On Big Bang Relics, the Neutrino Mass and the Cosmic Ray Spectrum
结果表明,宇宙线谱的高能特征,特别是4 PeV附近的扭结和谱指数的相应变化,可以用高能质子与大爆炸遗迹反中微子的相互作用来解释,如果后者的静止质量约为0.4 eV/ $c^2$ .这一解释得到了大量空气簇射实验数据的支持。
1998-11-13 hep-ph
Cosmic Neutrinos from Unstable Relic Particles
我们推导出一个通用粒子的质量$\sim~1-10^{14}$ TeV衰变成中微子在宇宙学时代的遗迹丰度的限制,使用的数据从Fréjus和IMB核子衰变探测器和蝇眼空气簇射阵列。这种不稳定粒子的寿命可能构成了今天的暗物质,根据质量的不同,它们的寿命有可能大于$\sim~10^{14}-10^{18}$ yr。对于寿命短于宇宙年龄的中微子,由于散射和膨胀红移导致的能量损失变得重要,并限制了中微子观测站探测早期宇宙的能力。
1992-09-15 hep-ph
Local clustering of relic neutrinos with kinetic field theory
本文首次将动理学场论应用于有质量中微子,通过微扰展开计算遗迹中微子在地球附近的局域过密度,结果与现有最先进计算高度一致。
2023-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Numerical treatment of annual modulation of relic neutrinos
本文通过将N-1体模拟框架从银河系尺度扩展到太阳系,数值研究太阳引力对遗迹中微子年度调制的影响,发现暗物质晕形态会显著改变调制幅度,强调预测遗迹中微子信号需考虑现实结构形成效应。
2025-09-19 astro-ph.CO hep-ph
Ultrahigh energy neutrino scattering onto relic light neutrinos in galactic halo as a possible source of highest energy extragalactic cosmic rays
轻质量的扩散残余中微子对数千EeV的超高能(UHE)中微子是透明的,这些中微子是由UHE质子在残余2.73K BBR辐射下光生π介子产生的,起源于宇宙距离的活动星系核。然而,这些UHE $ν$可能与那些聚集在HDM星系晕中的(主要是最重的$ν_{μ_r}$、$ν_{τ_r}$和各自的反中微子)相互作用。UHE光子或质子,其次是$νν_r$散射,可能是这种高能链式反应的最终观测特征,并可能是最高的河外宇宙射线(CR)事件的原因。链反应转换效率,分支和能量被认为是1991年10月CR事件在320 EeV的蝇眼探测器在犹他州观察。这些量似乎与塞弗特星系MCG 8-11-11的距离、方向和能量(在MeV伽马能量下观察到的)相一致。$νν_r$相互作用的概率是有利于至少三个数量级的直接$ν$散射到地球大气中。因此,它可能更好地解释了令人困惑的320 EeV事件的河外起源,同时提供了热暗星系晕的间接证据(即,$m_ν\sim$数十eV)中微子,可能是τ型中微子。
1998-12-30 astro-ph hep-ex hep-ph
Beta Decaying Nuclei as a Probe of Cosmic Neutrino Background
本文分析了利用中微子在β衰变核上的俘获来探测宇宙学遗迹中微子的可能性。该反应没有中微子能量的阈值,这对于寻找具有非常低能量的残余中微子至关重要。我们专注于氚(3H)和氚(187 Re)β放射性同位素将用于KATRIN和MARE实验,致力于测量电子中微子质量在亚电子伏特尺度。我们从通过中微子捕获寻找宇宙学中微子的角度来审视这些实验。我们的结论是,即使有可能的引力集群的遗迹中微子的前景,他们的检测在这些和其他类似的实验是不乐观的。然而,KATRIN和MARE实验可以建立一些有用的约束的残余中微子的密度。
2011-02-09 hep-ph
Direct detection of relic active and sterile neutrinos
在早期宇宙中,活跃和惰性的亚电子伏特中微子都可以形成宇宙中微子背景。我们认为β衰变(例如,$^3$ H)和EC衰减(例如,$^{163}$ Ho)核作为实验室捕获残余中微子的理想靶。计算了(3 + $N_{\rm s}$)味混合方案中残余电子中微子和反中微子相对于相应的β衰变或电子俘获(EC)衰变背景的俘获率,并结合PIMMY计划讨论了未来的发展前景.我们强调,从长远来看,这种直接测量热DM的方法可能并非毫无希望。
2016-06-15 astro-ph.CO hep-ph
Relic abundance of dark matter in universal extra dimension models with right-handed neutrinos
在具有右手中微子的普适额外维模型框架下研究了暗物质的残余丰度。这些模型摆脱了原来的普适额外维模型所具有的严重的Kaluza-Klein(KK)引力子问题。右手中微子的第一个KK粒子是该框架中暗物质的候选者,其残余丰度由三个过程决定:(1)宇宙晚期KK光子衰变为第一个KK右手中微子,(2)宇宙早期热浴产生第一个KK右手中微子,(3)宇宙晚期高KK右手中微子衰变为第一个KK右手中微子。当普通中微子质量足够大时,例如简并质谱情况,即使再加热温度较低,最后一个过程也会显着增加丰度。与宇宙学观测一致的额外维度的尺度可以是500 GeV,在具有右手中微子的宇宙额外维度模型的最小设置中。
2007-08-10 hep-ph
Supernova Relic Neutrinos in Liquid Argon detectors
研究了用液态氩时间投影室(TPC)探测超新星遗迹中微子(SRN)本底的可能性。就本研究而言,这些实验装置主要对电子中微子信号敏感,可以提供关于超新星爆炸机制和红移z <2的恒星形成速率的进一步信息。本文详细研究了太阳中微子和低能大气中微子通量在相应能量范围内对本底的主要贡献。根据对SRN通量的理论预测,我们发现对于3千吨和100千吨液态氩TPC探测器,可以分别在1西格玛和4西格玛水平上观察到信号,并采集了5年的数据。
2004-11-23 hep-ph
Neutrino Coannihilation on Dark-Matter Relics?
高能中微子可能与残余背景中微子发生共振,形成短寿命的中微子。在某些情况下,导致最轻的超对称粒子的衰变链将产生很少的GeV伽马射线或带电粒子信号。虽然共振共湮灭在我们的银河系中会以可观的速率发生,但在任何可预见的探测器中,信号都小得不可观测。
2006-04-10 astro-ph hep-ph
Relic neutrino asymmetry evolution from first principles
本文利用双味活性-惰性中微子系统的精确量子动力学方程,系统地推导了残余中微子不对称性的近似演化方程。本文发展了一种物质影响的中微子振荡绝热近似的推广,它包含了碰撞引起的退相干。讨论了退相干和再布居函数的精确和近似表达式。第一次通过的多味部分非相干振荡的精确处理。
1999-08-04 astro-ph hep-ph
The Supernova Relic Neutrino Background
利用宇宙金属富集历史的观测,得到了过去所有II型超新星遗迹中微子背景的上限。我们表明,一个明确的检测这些遗迹中微子的超级神冈探测器是不可能的。我们还分析了萨德伯里中微子天文台的事例率(其中来自反nu_e + D --> n + n + e+的符合中子可能会增强背景抑制),得出了同样的结论。如果观测到的残余中微子通量超过了我们的上限,并且对金属富集历史的观测(z<1)没有相当大的误差,那么要么II型超新星速率不跟踪金属富集历史,要么某种机制可能是导致反nu_{mu,tau} -->反nu_e转变的原因。
2000-03-28 astro-ph hep-ph
Relic Right-handed Dirac Neutrinos and Implications for Detection of Cosmic Neutrino Background
大质量中微子是马约拉纳粒子还是狄拉克粒子还有待实验确定。在这方面,最近有人提出,在未来的中微子捕获β衰变核的实验中,探测左手中微子$ν^{}_{\rm L}$和右手反中微子$\overlineν^{}_{\rm R}$的宇宙中微子背景(例如,$ν^{}_e + {^3{\rm H}} \to {^3}{\rm He} + e^-$(PIMOMY实验中的$ν^{}_e + {^3{\rm H}} \to {^3}{\rm He} + e^-$)很可能区分马约拉纳中微子和狄拉克中微子,因为前者的俘获率是后者的两倍。本文研究了右手中微子对俘获率的影响,假设大质量中微子是Dirac粒子,右手中微子$ν^{}_{\rm R}$和左手反中微子$\overlineν^{}_{\rm L}$在早期宇宙中都可以有效地产生.结果表明,由于残留的$ν^{}_{\rm R}$和$\overlineν^{}_{\rm L}$的存在,$28\%$最多能提高捕获率,总的数密度为$95~{\rm cm}^{-3}$,应该与宇宙中微子背景的数密度$336~{\rm cm}^{-3}$相比较。这种增强实际上受到最新宇宙学和天体物理学关于中微子有效代数$N^{}_{\rm eff} = 3.14^{+0.44}_{-0.43}$在$95\%$置信水平上的界限的限制。为了说明,在早期宇宙中,右手中微子的热产生有两种可能的…
2015-12-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph