Searching for Axions from Atmospheric Kaon Decays
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
本研究利用大气层中宇宙射线产生的稀有 kaon 衰变来产生轴子，并通过超级神冈和冰立方探测器数据，对轴子衰变常数在质量高达 350 MeV 范围内给出了新的约束，与现有界限互补。
2026-09-21 hep-ex hep-ph
Measuring the CP-Violating Phase by a Long Baseline Neutrino Experiment with Hyper-Kamiokande
这是第二十届国际中微子物理与天体物理学会议（Neutrino 2002）和YITP研讨会的贡献论文。
2002-09-11 hep-ph
Will atmospheric neutrino experiment at Hyper-Kamiokande see non-standard interaction effects?
在这次演讲中，我们讨论了检验假设的可能性，该假设已被提出来解释太阳中微子和KamLAND实验的质量平方差之间的紧张关系，通过中微子传播中的非标准风味依赖相互作用，在未来的Hyper-Kamiokande实验中进行大气中微子观测。
2016-10-31 hep-ph
Searching for Dark Matter in the Sun using Hyper-Kamiokande
我们研究了目前正在建设中的超神冈（HyperK）实验的能力，以约束通过在太阳中捕获的暗物质湮灭产生的中微子信号。我们模拟向上停止和向上通过去μ介子事件在HyperK，使用超级神冈（SuperK）的大气中微子结果进行验证，连同完全和部分包含的事件。考虑到暗物质湮灭到各种标准模型末态，我们确定了HyperK对暗物质自旋相关散射截面的灵敏度.我们发现，HyperK将改善目前的SuperK限制的2-3倍，进一步提高灵敏度可能，如果系统误差可以减少相对于SuperK。
2021-11-05 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ex
The Hyper-Kamiokande Experiment
Hyper-Kamiokande（HK）是一个下一代大型水切伦科夫探测器，将在日本建造，基于非常成功的超级Kamiokande探测器。香港将提供一个广泛的科学计划，如中微子振荡研究，质子衰变搜索和中微子天体物理学前所未有的敏感性。本文介绍了HK的概况和物理潜力。
2017-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Heavy Neutrino searches through Double-Bang Events at Super-Kamiokande, DUNE, and Hyper-Kamiokande
各种新的物理学方案允许中微子向上散射成重中性轻子态。对于一系列的耦合和中微子能量，重中微子可能会在衰变到可见的最终状态之前传播一段距离。当上散射和衰变都发生在探测器体积内时，这些“双爆炸”事件产生具有非常低背景的独特现象。在这项工作中，我们首先考虑通过大气中微子通量在超级神冈的电流灵敏度，并发现目前的数据可能已经提供了新的约束。然后，我们研究预计未来的灵敏度在DUNE和Hyper-Kamiokande，包括大气和光束通量的贡献双爆炸信号。
2022-10-28 hep-ex hep-ph
Sensitivity of Hyper-Kamiokande to sub-eV Sterile Neutrinos
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro（天主教里约热内卢大学）
Hyper-Kamiokande研究了对亚电子惰性中微子的灵敏度，通过分析加速器和大气中微子样本，改进了对惰性中微子参数的限制。
2025-11-08 hep-ph
Implications of a Dark Matter-Neutrino Coupling at Hyper-Kamiokande
暗物质和中微子为粒子物理学的标准模型之外的新物理学提供了两个最令人信服的证据，但它们通常被视为两个不同的部门。在本文中，我们考虑如何中微子可观测量可以用来约束不同的模型的参数空间，其中活跃的中微子与DM通过不同的自旋介质相互作用。首次研究了超神冈探测器对MeV暗物质湮灭产生的中微子的灵敏度。特别是，我们发现，热产生的DM候选人之间的质量15-30兆电子伏可以完全排除。
2018-05-24 hep-ph
Constraint on solar axions from seismic solar models
本文根据新的太阳模型（地震太阳模型）和最近的太阳中微子观测资料（Super-Kamiokande和Sudbury中微子天文台（SNO）），重新研究了轴子与双光子耦合的理论极限$g_{aγγ}$.从理论预期的中微子流量和测量的中微子流量的比较，我们设置了一个极限$g_{aγγ} < 4.0\times 10^{-10} ~\mathrm{GeV} ^{-1}$。这个极限是基于一个新的程序是约3倍的改进，以前的理论极限和更严格的限制比太阳轴子实验。因此，这个极限是对太阳轴子最严格的极限。
2001-12-02 hep-ph
Probing the Supersymmetric Grand Unified Theories at the Future Proton-Proton Colliders and Hyper-Kamiokande Experiment
超对称标准模型中的规范耦合统一强有力地蕴涵着大统一理论。通过大沙漠假设，我们证明了超对称大统一理论可以在未来的质子-质子对撞机和超级神冈实验中得到探测。对于GUT标度为$M_{GUT} \le 1.0\times 10^{16}$ GeV的GUT，我们可以在Hyper-Kamiokande实验中通过重规范玻色子交换探测六维质子衰变。此外，对于具有$M_{GUT} \ge 1.0\times 10^{16}$ GeV的大统一理论，我们首次研究了Gaugino和sfermion质量的上界。我们表明，GUTs与异常和规范介导的超对称破缺是在未来的100 TeV pp对撞机，如${\rm FCC}_{\rm hh}$和SppC的范围内，和超对称GUTs与重力介导的超对称破缺可以在未来的160 TeV pp对撞机探测。
2020-07-29 hep-ph
Detectable dimension-6 proton decay in SUSY SO(10) GUT at Hyper-Kamiokande
在具有$O(1)$ TeV SUSY粒子和$O(1)$的最小SUSY SU（5）大统一理论中，或在大统一理论破坏的希格斯场的自耦合之下，6维质子衰变的宽度被抑制在超神冈的范围之下。在本文中，我们指出，一个超对称SO（10）大统一理论，它只采用${\bf 45}_{\rm H}+{\bf 16}_{\rm H}+{\bf \overline{16}}_{\rm H}$的大统一理论打破希格斯场导致一个增强的维度-6质子衰变宽度在超神冈探测。这种增强是因为${\bf 45}_{\rm H}$的SU（5）破缺VEV是由普朗克抑制项$W\propto ({\bf 45}_{\rm H}^2)^2/M_*+{\bf 45}_{\rm H}^4/M_*$引起的，因此比其他守恒SU（5）的VEV要大得多。结果表明，$({\bf 3},{\bf 2},1/6)$ GUT规范玻色子的质量比$({\bf 3},{\bf 2},-5/6)$ GUT规范玻色子的质量小大约$1/5$，并且可以引起快速的6维质子衰变。通过对GUT规范玻色子的阈值修正和GUT破缺的Higgs场的物理分量的数值分析，我们证实了6维质子衰变可以在超神冈的范围之内。
2019-04-26 hep-ph
Searching for Sub-GeV Dark Matter in the Galactic Centre using Hyper-Kamiokande
通过湮灭产物间接探测暗物质是寻找大质量弱相互作用粒子（WIMPs）形式的暗物质的关键技术。强约束存在于湮灭的WIMP高度可见的标准模型的最终状态，如光子或带电粒子。在s波湮灭的情况下，这通常会消除质量低于$\cal{O}$（10）GeV的暗物质的热遗迹截面。然而，这样的限制通常忽略了暗物质可能湮灭到假设的不可见或难以检测的最终状态（如中微子）的可能性。由于中微子相互作用的截面很弱，这是一个很难探测的范例。考虑到星系晕中的暗物质湮灭，我们研究了使用Hyper-Kamiokande（HyperK）中微子实验间接探测质量低于1 GeV的暗物质的前景。我们对HyperK探测器进行了专门的模拟，并将其与类似的Super-Kamiokande实验和HyperK物理投影的结果进行了比较。我们提供的湮灭截面，可以探测到的HyperK湮灭μ子或中微子的最终状态的预测，并讨论与暗物质晕配置文件的不确定性。对于中微子的最终状态，我们发现，HyperK是敏感的热湮灭截面与质量约20 MeV的暗物质，假设NFW晕配置文件。我们还讨论了中子标记的影响，并在低质量的范围内提高的前景。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Nonstandard interactions in solar neutrino oscillations with Hyper-Kamiokande and JUNO
从KamLAND和太阳中微子数据测量太阳中微子质量平方差有些不一致，可能是由于物质中的非标准中微子相互作用。我们发现，太阳中微子的天顶角分布在超神冈和反应堆反中微子的能谱在JUNO可以最终证实的差异，并检测到新的中微子相互作用。
2017-04-16 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Disentangling Sub-GeV Dark Matter from the Diffuse Supernova Neutrino Background using Hyper-Kamiokande
本文研究Hyper-Kamiokande探测DSNB时亚GeV暗物质湮灭中微子造成的背景干扰，提出利用信号方向性差异的开关分析方法来缓解该效应。
2022-12-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Hyper-Kamiokande Physics Opportunities
我们提出了Hyper-Kamiokande（Hyper-K）探测器作为下一代地下水切伦科夫探测器。它将作为升级后的J-PARC束设想的长基线中微子振荡实验的远探测器，并作为一个能够观测质子衰变、大气中微子和天体物理起源的中微子的探测器，其灵敏度远远超过超级神冈（Super-K）探测器。Hyper-K目前的基线设计是基于高度可靠的Super-K探测器，充分利用了成熟的技术。Hyper-K由两个并排放置的圆柱形储罐组成，每个储罐的外部尺寸为48（W）x54（H）x250（L）m3。探测器的总（基准）质量为0.99（0.56）百万公吨，比Super-K大约20（25）倍。这套为美国斯诺马斯进程准备的三份一页的白皮书描述了在Hyper-K设施中使用束流、大气和天体物理中微子进行未来物理发现的机会。
2013-09-01 hep-ex hep-ph
Physics Potentials of the Hyper-Kamiokande Second Detector in Korea
Hyper-Kamiokande（Hyper-K）是非常成功的Super-K实验的延续，它将由一个装有26万吨纯净水的大型探测器组成，并配备40%的光覆盖率。Hyper-K的物理课程范围广泛，涵盖粒子物理学到天体物理学和天文学。Hyper-K 1 $^{st}$探测器将在日本建造，2 $^{nd}$探测器将在韩国建造，因为韩国候选场地的基线较长（$\sim$ 1，100 km）和覆盖层较大（$\sim$ 1，000 m），将2 $^{nd}$探测器放置在韩国可提高物理灵敏度。在这次演讲中，我们介绍了韩国Hyper-K 2 $^{nd}$探测器的概况和物理潜力。
2018-11-16 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Searches for new physics at the Hyper-Kamiokande experiment
我们研究了即将到来的超神冈（Hyper-K）中微子实验的能力，以检测新的物理现象超出标准的，三个大质量的中微子范式;即存在第四个，无菌中微子或弱于弱，非标准中微子相互作用。利用来自日本质子加速器研究综合体（J-PARC）的束基中微子和大气中微子，Hyper-K能够在这些新物理场景中探索新的参数空间范围。我们发现，Hyper-K具有与即将进行的深层地下中微子实验（DUNE）相当的能力，并且结合基于光束和大气的数据可以清除感兴趣的参数空间中的简并。我们还评论了潜在的改进，在寻找新的物理，如果进行综合分析，使用Hyper-K和DUNE数据。
2017-06-15 hep-ex hep-ph
Neutrino vs. Antineutrino Oscillation Parameters at DUNE and Hyper-Kamiokande
以一种非平凡的、独立于模型的方式来检验三质量中微子范式正确描述自然的假设，是当前和下一代中微子振荡实验的主要目标之一。在未来十年，DUNE和Hyper-Kamiokande实验将能够以前所未有的精度研究中微子和反中微子的振荡。我们探索这些实验的能力，以及它们的组合，以确定是否管理这些振荡的参数是相同的中微子和反中微子，如CPT定理所规定的。我们发现，无论是DUNE和超神冈将是敏感的轻子CPT违反未探测的水平。假设中微子和反中微子的参数是不相关的，我们讨论了这些实验的能力，以确定中微子和反中微子的质量层次，大气混合八分星，CP奇阶段，实验中微子物理计划的三个关键里程碑。此外，如果CPT定理在自然界中以与所有当前中微子和反中微子振荡数据一致的方式被违反，我们发现DUNE和Hyper-Kamiokande有可能最终建立CPT不变性违反。
2017-09-18 hep-ex hep-ph
Impact of unitarity violation on sensitivity of the leptonic CP phase at Hyper-Kamiokande and DUNE
针对Hyper-Kamiokande与DUNE下一代长基线中微子实验，研究幺正性破坏对轻子CP相位测量灵敏度的影响，模拟不同非幺正性场景对比二者的测量表现与参数约束能力。
2025-02-15 hep-ph
Assessment of Super- and Hyper-Kamiokande Sensitivity to the DSNB
Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（理论物理研究所（UAM-CSIC））；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Northwestern University（西北大学）；Durham University（杜伦大学）
本文评估超级神冈与超神冈探测器对弥散超新星中微子背景的灵敏度，发现超神冈可在十年内实现统计显著的发现，并强调精确处理中微子振荡的重要性。
2026-09-17 hep-ph
Constraining CPT violation with Hyper-Kamiokande and ESSnuSB
CPT不变性是自然界中最基本的对称性之一，它在量子场论的形成中起着重要的作用。虽然到目前为止还没有观察到CPT破坏的明确信号，但有许多理由仔细研究各种低能现象，这些现象可以提供更好的探针来测试CPT对称性。在这种情况下，中微子实验预计将提供更严格的界限CPT不变性违反相比，现有的界限从K介子系统。在这项工作中，我们调查的敏感性，即将到来的长基线实验：超神冈（T2 HK，T2 HKK），ESSnuSB和DUNE约束CPT违反参数$Δ(δ_{CP})$，$Δ(m^2_{31})$和$Δ(\sin^2 θ_{23})$，这表明中微子和反中微子振荡参数之间的差异。此外，我们独立地分析中微子和反中微子数据，并通过考虑这些实验（DUNE+ T2 HKK和DUNE+ESSnuSB）的组合来约束支配它们的振荡参数。此外，假设CPT对称性是违反性质，我们研究了个人的能力，上述实验建立CPT违反。我们发现实验Hyper-K（T2 HK，T2 HKK）和ESSnuSB以及DUNE将能够在其建议的运行时中建立CPT违规。
2021-07-29 hep-ph
New physics from atmosphere: light sgoldstino case
本研究针对低标度超对称破缺模型中大气簇射介子衰变产生轻sgoldstino的情形，利用超级神冈大气中微子数据给出参数空间约束，并估算顶级神冈探测器可探测该模型仍允许的参数空间区域。
2025-03-23 hep-ph
Fully Testable Axion Dark Matter within a Minimal $SU(5)$ GUT
本文提出了一个基于$SU(5)$规范对称性和全局$U(1)$ Peccei-Quinn对称性的最小大统一理论模型，预测了质量在0.1至4.7 neV范围内的超轻轴子暗物质，并指出该模型的整个参数空间可通过多个低能实验的协同作用被完全测试。
2023-07-24 hep-ph
Exploring the Supersymmetric Grand Unified Theories with Gauge Mediation at the Future Proton-Proton Colliders and Hyper-Kamiokande Experiment
School of Mathematics and Physics, Hubei Polytechnic University（湖北理工学院数理学院）；School of Physics, Henan Normal University（河南师范大学物理学院）；Department of Physics, Federal Urdu University of Arts, Science and Technology（联邦乌尔都艺术、科学与技术大学物理系）
本研究基于大沙漠假设，证明未来质子-质子对撞机与超神冈实验可探测规范传递超对称大统一理论，给出质子寿命与超粒子质量界限，为超对称破缺机制提供线索。
2026-10-06 hep-ph
Probing the Supersymmetric Grand Unified Theories with Gravity Mediation at the Future Proton-Proton Colliders and Hyper-Kamiokande Experiment
本文详细研究了引力介导超对称破缺的大统一理论，指出Hyper-Kamiokande实验可探测质子衰变以检验GUT标度，而未来100 TeV质子对撞机可通过胶子搜索探测高质量标度模型，为这些实验确立了探测超对称大统一理论的具体科学目标。
2022-08-10 hep-ex hep-ph
Exploring Partial $μ$-$τ$ Reflection Symmetry at DUNE and Hyper-Kamiokande
我们研究的起源，后果和可检验性的一个假设的“部分$μ$ - $τ$”的反射对称性。这种对称性预言了$ |U_{μi}|=|U_{τi}|~(i=1,2,3) $对应于轻子混合矩阵$U$的单列。根据这种对称性是否适用于$U$的第一列或第二列，可以获得$θ_{23}$和$ δ_{CP} $之间的不同相关性。这种对称性可以用离散味对称来获得。特别地，SU（3）的所有具有三维不可约表示的C类或D类子群都能导致部分$μ$-$τ$反射对称性.我们展示了如何预测这种对称性相比，在$\sin^2θ_{23} - δ_{CP}$平面的允许区域从中微子振荡数据的全球分析。此外，我们研究的可能性，测试这些对称性在建议的DUNE和超神冈（HK）实验（T2 HK，T2 HKK），通过将$θ_{23}$和$ δ_{CP}$预测的对称性之间的相关性。我们发现，当模拟数据的DUNE和HK的对称性预测拟合，$θ_{23}-δ_{CP}$参数空间得到很大程度上限制附近的CP守恒值的$ δ_{CP} $。最后，我们说明了这些实验的能力，以区分两种情况下，导致部分$μ-τ$对称性，即$|U_{\mu1}| = |U_{τ1}|$和$|U_{μ2}| = |U_{τ2}|$。
2019-02-08 hep-ph
Measuring the CP-violating phase by a long base-line neutrino experiment with Hyper-Kamiokande
We study the sensitivity of a long-base-line (LBL) experiment with neutrino beams from the High Intensity Proton Accelerator (HIPA), that delivers 10^{21} POT per year, and a proposed 1Mt water-Cherenkov detector, Hyper-Kamiokande (HK) 295km away from the HIPA, to the CP phase ( delta_{M N S} ) of the three-flavor lepton mixing matrix. We examine a combination of the nu_mu narrow-band beam (NBB) at two different energies, vev{p_pi}=2, 3GeV, and the bar{nu}_mu NBB at vev{p_pi}=2GeV. By allocating one year each for the two nu_mu beams and four years for the bar{nu}_mu beam, we can efficiently me…
2002-12-26 hep-ph
Dips in the Diffuse Supernova Neutrino Background
标量（费米子）暗物质的质量在兆电子伏范围内耦合到普通中微子和另一个费米子（标量）的动机是建立辐射产生的中微子质量和暗物质遗迹密度之间的联系。有了这样的耦合，宇宙超新星中微子在向我们飞来的途中，可能会与背景暗物质粒子发生共振相互作用，从而导致它们的红移积分光谱下降。目前和未来的中微子探测器，如Super-Kamiokande，LENA和Hyper-Kamiokande，可能能够探测到这种扭曲。
2014-01-27 astro-ph.CO hep-ph
Proton Decay and Axion Dark Matter in SO(10) Grand Unification via Minimal Left-Right Symmetry
我们研究了$SO(10)$大统一理论中质子的寿命，该理论在大统一理论尺度下具有左右对称的规范理论。特别是，我们专注于最小的模型，没有双二重态希格斯场的LR对称模型，它预测LR破缺标度在$10^{10\text{--}12}$ GeV左右。质子衰变算子的Wilson系数比最小$SU(5)$ GUT模型的Wilson系数大得多，特别是当标准模型Yukawa相互作用是通过积分出额外的矢量多重态而产生的时候。结果表明，即使GUT规范玻色子质量在$10^{16\text{--}17}$ GeV的范围内，质子寿命也在超神冈实验的范围之内.我们还表明，额外的矢量多重态的质量可以产生的Peccei-Quinn对称性破缺在一个一致的方式与轴子暗物质的情况。
2020-01-30 hep-ph
Axion absorption and the spin temperature of primordial hydrogen
EDGES实验观测到的宇宙微波背景光谱中的吸收凹陷表明，在宇宙红移z ~ 17处，氢自旋温度出现了无法解释的降低。暗物质轴子的质量可以对应于三重态（H1）和单重态（H 0）之间5.9微电子伏特的超精细分裂。我们用两种方法计算了a+ H 0 H1的速率<->，发现它比CMB介导的跃迁速率小几个数量级，因此无关紧要。因此，这个过程不能用来排除质量=超精细分裂的暗物质轴子。然而，轴子速率有一些有趣的特征，例如，总的来说，它加热了自旋温度，而轴子与质子和电子的耦合也有同样的贡献。
2019-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Detection of a Hypercharge Axion in ATLAS
这篇理学硕士论文处理超荷轴子，这是一个假设的赝标量粒子与电弱相互作用。首先，讨论了本研究的理论背景和动机。简而言之，超荷轴子的引入解释了宇宙中物质对反物质的优势以及大尺度磁场的存在。其次，分析了现象学性质，并强调了区别标志。它们基本上是光子和具有高横动量和与轴子相等的不变质量的$Z^0$的产物。第三，用产生轴子的两个光子进行模拟，轴子衰变成$Z^0$和/或光子。事件模拟是在CERN的ATLAS（一个环形大型强子对撞机装置）的模拟器ATLFAST上运行的。最后，分析了轴子衰变的特点，提出了探测的判据。还包括背景研究。结果是，对于某些值的轴子质量和质量尺度（都在TeV的顺序），超荷轴子可以在ATLAS检测。
2001-05-28 hep-ph
Moving a Detector to Probe New Neutrino Interactions: IWCD at Hyper-Kamiokande
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本研究提出利用超级神冈探测器的可移动中间水切伦科夫探测器，通过多off-axis位置测量，以中微子非标准相互作用为基准，实现对不同类型中微子非标准相互作用的高灵敏度探测，为区分能量依赖不同的相互作用提供新途径。
2026-08-06 hep-ex hep-ph
The Good Qualities of the Weak Axion
本文提出电弱扇区拓扑磁化率催生优质弱轴子aW，其衰变常数受恒星冷却约束（fW≳1000 TeV），质子衰变限制新物理尺度（Λ≳10^12 GeV），未来中微子实验可检验该范式。
2025-10-15 hep-ph hep-th
Probing the general axion-nucleon interaction in water Cherenkov experiments
该研究基于SN 1987A的轴子流，用带轴子的手征微扰理论计算两类轴子-核子反应能谱，发现QCD轴子可造成可探测的切伦科夫光谱修正，且π⁰末态探测性更优，指出需寻找增强信号的机制。
2025-03-21 astro-ph.HE hep-ph
$SU(5) \times U(1)_X$ Axion Model with Observable Proton Decay
我们提出了一个$SU(5) \times U(1)_X \times U(1)_{PQ}$模型，其中$U(1)_X$是$B-L$（重子减轻子数）规范对称性的推广，$U(1)_{PQ}$是整体Peccei-Quinn（PQ）对称性.在$SU(5)$的$\bf{\overline 5} + \bf{10}$表示中有四个费米子族，在$\bf{5}+\bf{\overline {10}}$表示中有一个镜像费米子族，以及三个$SU(5)$单线态马约拉纳费米子。$U(1)_X$相关的异常都取消了马约拉纳中微子的存在。在$M_{GUT} \simeq (6-9)\times 10^{15}$ GeV处，$SU(5)$对称性被破坏，质子寿命$τ_p$估计在未来超神冈实验的预期灵敏度范围内，$τ_p \lesssim 1.3 \times 10^{35}$年。$SU(5)$破缺也触发了PQ对称性的破缺，导致了轴子暗物质（DM），轴子衰变常数$f_a$为$M_{GUT}$或更大。CASPEr实验可以寻找这样的轴子DM候选者。膨胀期间的哈勃参数必须很低，$H_{inf} \lesssim 10^9 $ GeV，以成功地解决轴子畴壁，轴子DM等曲率和$SU(5)$的问题。通过对破缺Higgs场的$U(1)_X$与暴胀子场的鉴别，实现了拐点暴胀，从而实现了对$H_{inf}$的期望值.模型中的类矢量费米子对…
2021-09-20 hep-ph
Search for Non-Standard Interactions by atmospheric neutrino
本文研究了中性流非标准相互作用对大气中微子实验的影响。与anasthenia有很强的约束，从其他实验的参数被忽略，我们展示了这些实验如何把约束的非标准相互作用的其余参数。
2014-05-19 hep-ph
Non-Canonical Nucleon Decays as Window into Light New Physics
本研究指出非经典核子衰变可用于探测GeV级以下的轻新物理粒子，提出基于可见衰变末态动量的通用探测策略，为现有及未来的中微子实验开辟了新的物理研究方向。
2024-07-10 hep-ex hep-ph
Can QCD Axion Stars explain Subaru HSC microlensing?
不可忽略的一部分QCD轴子暗物质可能形成引力束缚的玻色-爱因斯坦凝聚体，通常被称为轴子星或轴子团。这种天体最近被认为是斯巴鲁超级超级相机（HSC）在仙女座星系中进行微透镜搜索所报告的单一候选事件的原因。根据Peccei-Quinn对称性的破缺尺度和暗物质场景的细节，QCD轴子团可能在辐射支配期间通过引力凝聚形成，在轴子微团的致密核心中，或者在原始黑洞周围的轴子微晕中。我们分析了所有这些情况，并得出结论，斯巴鲁HSC调查检测到的微透镜候选人可能不是由QCD轴子星引起的。
2021-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Probing Scalar-Induced First-Order Phase Transitions with the Diffuse Supernova Neutrino Background
University of Iowa（爱荷华大学）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文提出利用弥散超新星中微子背景探测核心坍缩超新星中标量诱导的一阶相变，发现信号依赖中微子质量排序，现有数据已约束参数空间，未来探测器可显著提高灵敏度。
2026-09-18 astro-ph.CO hep-ph
Cross section for supernova axion observation in neutrino water Cherenkov detectors
本文利用自洽连续随机相近似更新计算了轴子-氧截面及退激发分支比，获得了轴子激发氧核产生的总伽马谱，并据此重新评估了Kamiokande-II对SN 1987A轴子的可探测性。
2024-01-03 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Joint probes of dark matter annihilation from neutrino detectors and CMB targets
School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）；Marietta Blau Institute for Particle Physics, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院玛丽埃塔·布劳粒子物理研究所）
提出将中微子有效数目和宇宙微波背景谱畸变作为互补观测量，联合中微子探测器与CMB实验探测MeV-GeV质量暗物质湮灭到中微子的信号。
2026-11-10 astro-ph.CO hep-ph
Axions on a Hyperbolic Ride: Geometric Suppression of CMB Isocurvature and a Blue-Tilted Spectrum
Indiana University（印第安纳大学）
通过场空间几何抑制CMB等量曲率，生成蓝倾斜谱，使高尺度膨胀与大QCD轴子衰变常数兼容，重新开启参数空间。
2026-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Long-term neutrino emission from a core-collapse supernova with axion-photon coupling
National Institute of Technology, Numazu College（国立技术大学沼津学院）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）
研究核心塌缩超新星中轴子-光子耦合对长期中微子辐射的影响，发现轴子冷却效应在晚期显现，中微子事件数估计表明未来可能通过长期中微子信号探测轴子。
2025-09-07 astro-ph.HE hep-ph
The Spectrum of the Axion Dark Sector
轴子出现在粒子物理学的标准模型的许多理论扩展中，特别是“弦轴宇宙”。如果轴子质量$m_a$和（有效）衰变常数$f_a$在特定范围内，那么轴子对宇宙学暗物质和暗能量密度有贡献。我们计算背景宇宙学（准）观测模型与大量的轴子场，$n_{\rm ax}\sim \mathcal{O}(10-100)$，质量和衰变常数从统计分布。这将参数的数量从$2n_{\rm ax}$减少到少量的“超参数”。我们考虑了一些分布，从那些纯粹出于统计考虑，到那些根据一类M-理论模型指定结构的分布。使用贝叶斯方法，我们能够约束分布的超参数。在某些情况下，超参数可能与弦论有关，例如限制轴子与模的数量比，或提供正确的遗物密度所需的典型衰变常数标度。我们的方法结合使用随机矩阵理论和贝叶斯网络。
2017-06-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB Birefringence from Axion String Networks Calibrated to an AMR Simulation
Rice University（莱斯大学）
本文通过AMR模拟校准轴子弦网络的环交叉模型，预测CMB双折射，结合观测约束电磁异常系数，排除最小大统一理论预测，并探讨其对各向同性双折射证据的意义。
2026-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Variation of the quadrupole hyperfine structure and nuclear radius due to an interaction with scalar and axion dark matter
本文研究标量和轴子暗物质引起的核半径与电四极矩变化，发现电四极超精细结构敏感度比磁结构高1-2个数量级，并提出利用Yb$^+$光钟跃迁限制夸克质量、QCD参数及暗物质相互作用的变化。
2023-09-14 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
The Axion Helical Misalignment Mechanism
Beijing Normal University（北京师范大学）；Center of Advanced Quantum Studies, School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院先进量子研究中心）
本文研究了早期宇宙中轴子产生机制，提出轴子螺旋不对称机制，通过考虑轴子与超荷规范场的Chern-Simons项耦合，重新评估轴子残余丰度。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Microlensing constraints on axion stars including finite lens and source size effects
一小部分轻标量暗物质，特别是轴子，可能组成玻色-爱因斯坦凝聚体，引力束缚团块，“玻色子星”，并在今天的星系晕中大量存在。我们计算了由普通QCD轴子和类轴子粒子组成的团块的引力微透镜事件的预期数量，并从EROS-2巡天和Subaru Hyper Suprime-Cam观测中导出了微透镜约束。我们进行了详细的透镜计算，包括在我们的分析有限透镜和源尺寸的影响。我们约束的部分暗物质坍缩成团块，个别的团块密度，和轴子自耦合的轴子质量。我们还考虑和约束团块组成的一个通用的标量暗物质候选人与排斥的自我相互作用。我们的分析为潜在的暗物质发现打开了一扇新的窗口。
2022-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Matter Axions using the Hyperfine Structure Splitting of Hydrogen Atoms
本研究提出利用氢原子超精细分裂与暗物质QCD轴子偏好质量接近的特性，通过弱塞曼磁场调能隙诱导轴子相关原子跃迁，并用Stern–Gerlach装置等探测，为暗物质轴子探测提供了可参考氢脉泽的新方案。
2023-06-17 hep-ex hep-ph physics.atm-clus
What can we learn on supernova neutrino spectra with water Cherenkov detectors?
我们调查的精度与超新星中微子光谱可以重建水切伦科夫探测器，特别是大规模的超神冈和超级神冈。为了这个目的，我们考虑准热中微子光谱修改的Mikheev-Smirnov-Wolfenstein效应的情况下正常的顺序。我们进行了三个9自由度的似然分析，包括第一次逆β衰变，然后逆β衰变和弹性散射的电子和最后的第三个分析，也包括中性散射中微子-氧事件的组合。第十个参数被添加到分析中，以解释中性流中微子-氧截面的理论不确定性。在假设Hyper-Kamiokande效率为100%的条件下，我们可以分别以$\sim2\%$和$\sim7\%$ %的精度重建电子反中微子平均能量和箍缩参数，而反中微子积分亮度可以被钉扎在$\sim3\%$ %的水平上.对于μ介子和τ中微子，平均能量和积分亮度可以用$\sim7\%$精确测量。这些结果代表了一个显着的改善方面超级神冈，特别是对箍缩参数定义的电子反中微子光谱。至于电子中微子，发射参数的测定需要增加辅助探测通道。
2017-12-15 astro-ph.HE hep-ph
Theta in new QCD-like sectors
新的类似QCD的“超色”扇区可以在强子对撞机上产生广泛的新签名，并提供各种各样的暗物质候选者。成对双玻色子共振是一个特别重要的对撞机特征，它既来自于$\widetildeρ\rightarrow\widetildeπ\widetildeπ\rightarrow 4V$守恒的矢量超介子衰变，也来自于$CP$破坏的赝标超介子衰变，形式为$\widetildeη\rightarrow \widetildeπ\widetildeπ\rightarrow 4V$。后者对超彩色扇区中的真空角$\widetilde θ$敏感。我们研究单双玻色子共振签名在最终状态涉及胶子和光子在大型强子对撞机和未来的100 TeV $pp$对撞机，说明发现在两个对撞机在简单的基准模型的潜力。我们还描述了$\widetilde θ$的一些理论和宇宙学的后果。如果$CP$破坏的超介子衰变在强子对撞机上是可观测的，那么普通的QCD一定有一个轴子。这样的场景也为暗物质的暗π介子成分提供了一个自然的背景，其遗迹丰度由违反$CP$的湮灭决定。如果新的真空角被暗轴子松弛到零，则遗迹密度可以是轴子和暗轴子的混合物。如果宇宙经历了早期物质主导的时期，那么暗轴子的过度产生是最容易避免的。
2018-02-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Boosted Self-interacting Dark Matter in a Multi-component Dark Matter Model
在多组分暗物质模型中，如果质量分裂足够大，则暗物质中较轻的组分可以通过较重状态的湮灭而增强。这种相对论性的暗物质可以通过大型中微子探测器如超级神冈和冰立方探测到。此外，如果该过程是非弹性散射并且所产生的粒子的衰变长度足够短，则来自衰变的另一个签名也可以被检测到。本文构造了一个简单的具有U（1）_D规范对称性的两分量暗物质模型，其中较轻的暗物质分量具有改善具有大自相互作用截面的小尺度结构问题的潜力.我们估计的多切伦科夫环事件的数量，由于这两个提升的暗物质和随后的衰变的粒子产生的非弹性散射在超神冈未来的实验。一些相关的限制，如暗物质直接探测和宇宙学观测，也被考虑在内。数值分析表明，在一定的参数空间中，只要能产生较大的自相互作用截面，就能在每年的时间内产生少量的多切伦科夫环事件。
2018-10-15 hep-ph
$ν$ limits from Super-Kamiokande on dark matter-electron scattering in the Sun
该研究利用 Super-Kamiokande 的大气中微子测量，对太阳内暗物质–电子散射及俘获湮灭设定严格截面限制，并评估 Hyper-K 的未来灵敏度。
2025-03-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Heavier $W$ boson, dark matter and gravitational waves from strings in an $SO(10)$ axion model
受CDF合作组最近确定的$W$ -玻色子质量的启发，我们重新审视了一个$SO(10)$轴子模型，在该模型中，一个具有零超荷的标量$SU(2)_L$三重态场通过与标准模型Higgs二重态混合而获得非零VEV。三重VEV对$W$质量有相当大的贡献，这有助于显著降低标准模型预测值与$m_W$的较高CDF值之间的$7σ$差异。我们表明，相对轻的三重态质量（$\sim (1-50)$ TeV）是兼容的规范耦合统一和可观察到的质子衰变。一个完整的$Z_2$规范对称性，再加上两个费米$10$ -plets的存在需要解决轴子域壁问题，意味着轴子和一个稳定的中间质量（$\sim 10^9-10^{10}$ GeV）费米子都是可能的暗物质候选者。我们还展示了由该模型预测的中尺度拓扑稳定宇宙弦的引力波谱。
2022-09-07 astro-ph.CO hep-ph
