The Off-Shell Nucleon-Nucleon Amplitude: Why it is Unmeasurable in Nucleon-Nucleon Bremsstrahlung
核子-核子韧致辐射长期以来被认为是一种获得离壳层核子-核子振幅信息的方法,它可以使人们根据核子-核子势的离壳层性质来区分它们。为了实现这一目标,已经进行了许多计算和许多实验。我们在这里表明,与这种标准观点相反,这种壳外振幅作为原则问题是不可测量的。这从场变换下的S-矩阵的不变性形式上得出。这个结果在这里讨论,并说明通过两个简单的模型,一个适用于自旋零,一个自旋一半,过程。后者模型是非常密切相关的唯象模型已被用来研究离壳效应在电磁顶点。
2000-06-20 hep-ph nucl-th
Can a many-nucleon structure be visible in bremsstrahlung emission during $α$ decay?
我们分析了$α$衰变核的核子结构是否可以在伴随这种衰变的发射光子的实验韧致辐射谱中可见。考虑到$α$衰变核系统中核子的分布,我们发展了一种新的韧致辐射模型。我们得出以下结论:(1)在模型中加入核子结构后,对于大多数$α$衰变核,计算的韧致辐射谱变化非常缓慢。然而,我们已经观察到,对于$^{106}{\rm Te}$核($Q_α=4.29$ MeV,$T_{1/2}$ =70 mks),甚至对于高达1 MeV的发射光子能量,也确实存在可见的变化。该核是该任务未来实验研究的良好候选者。(2)在模型中加入核子结构,增加了发射光子的韧致辐射几率。(3)我们发现以下趋势获得的核,具有韧致辐射谱更敏感的核子结构:(a)方向与较小的$Z$的核,(b)方向与较大的$Q_α$ -值的核。
2015-05-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Dilepton Production in Nucleon-Nucleon Reactions With and Without Hadronic Inelasticities
计算了质子-质子和中子-质子的基本韧致辐射及其对$e^+e^-$不变质量分布的贡献。在4.9 GeV,质子-质子的贡献大于中子-质子,但与最近的数据相比很小。然后,我们对多强子末态核子-核子反应中的韧致辐射作了初步的计算。同样在4.9 GeV,多体韧致辐射比简单核子-核子韧致辐射在低质量区大一个数量级以上。当将韧致辐射贡献与$η$的Dalitz衰变、$Δ$的辐射衰变和2 π介子湮灭相加时,结果与最近来自双轻子谱仪合作的高统计质子-质子数据相匹配。
1993-06-04 hep-ph nucl-th
Cooling binary neutron star remnants via nucleon-nucleon-axion bremsstrahlung
QCD轴子是由粒子物理的强CP问题激发的一种假想粒子。可以推断它存在的主要方法之一是通过它作为恒星中额外的冷却通道的功能,其中一些最强的限制来自超新星SN 1987 A的观测。对双中子星合并(如GW 170817,AT 2017 gfo和GRB 170817 A)的多信使观测可能提供另一种可以获得这种约束的情况。特别是,轴子可能会改变生命周期、物质喷射和合并后残余物发出的引力波信号。在这篇文章中,我们进行了数值相对论模拟的二元中子星合并,包括核子-核子-轴子韧致辐射的唯象描述量化的影响,这样的冷却通道的动力学演化。虽然我们的模拟显示了合并残余物的温度分布的差异,但通过核子-核子-轴子韧致辐射对发射的引力波信号和喷出物质量的影响太小,无法通过当前或未来计划的探测器改善对轴子质量的限制。虽然我们考虑了有限数量的情况下,和一个简化的冷却模型,这些广泛代表了“最好的情况”的情况下,因此,更彻底的调查是不可能改变的结论,至少对于这个特定的相互作用通道。
2019-09-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Nucleon-Nucleon Bremsstrahlung emission of massive Axion
本文研究核介质中由韧致辐射产生轴子的问题。通常的假设是一个无质量的轴子被更一般的假设所取代,这样我们就可以描述的质量达到几兆电子伏的轴子的发射过程。我们指出,在某些物理情况下,非零质量的贡献是不可忽略的。特别是在发射重轴子产生伽马射线暴的机制中,轴子质量m_a ~ 1 MeV与核介质的温度相当,因而不能忽略。事实上,观察我们的结果,我们发现在这种机制下,轴子的光度有相当大的降低。
2005-05-11 astro-ph hep-ph
Neutron Star Cooling via Axion Emission by Nucleon-Nucleon Axion Bremsstrahlung
中子星通常通过发射伽马射线和中微子而冷却。但是,在中子星内部,也可以通过核子-核子轴子韧致辐射过程产生轴子。这些轴子的逃逸增加了中子星的冷却过程。我们探讨了中子星冷却的本质,包括轴子发射和比较我们的结果与情况下,中子星冷却的伽玛射线和中微子的排放。在我们的计算中,我们考虑了这种轴子能量损失率的简并和非简并极限以及由此产生的中子星的光度随时间的变化和表面温度随时间的变化。简而言之,我们研究了三种中子星质量(1.0,1.4,1.8太阳质量)的中子星的热演化,并考虑了不同质量的轴子($m_{a}=10^{-5}\rm{eV}, 10^{-3}\rm{eV}, 10^{-2}\rm{eV}$)的轴子辐射的影响,并与不考虑轴子辐射的情况进行了比较。我们将理论冷却曲线与PSR B 056 +14、Geminga和PSR B 1055 -52的观测数据进行了比较,最后给出了轴子质量极限$m_{a}\leq10^{-3}$ eV的一个上界,即轴子衰变常数$f_{a}\geq0.6\times10^{10}\hspace{1mm}\rm{GeV}$。
2019-02-07 hep-ph
Supernova Neutrino Opacity from Nucleon-Nucleon Bremsstrahlung and Related Processes
核子的弹性散射(νN -> N ν)是μ和τ中微子的主要超新星(SN)不透明度源。主要的能量和数量变化过程被认为是νe^- -> e^- ν和ν \bar ν <->e^+ e^-,直到Suzuki(1993)表明韧致辐射过程ν \bar νNN <->NN实际上更重要。我们发现,对于能量交换,相关的“非弹性散射过程”νNN <->NN ν甚至更有效,约为10倍。一个简单的估计意味着在Kelvin-Helmholtz冷却阶段发射的ν_μ和ν_τ光谱比以前认为的更接近于ν \bar_e。为了方便的光谱形成的数值研究,我们推导出一个散射核,其中管理韧致辐射和非弹性散射,并给出一个解析近似公式。我们只考虑中子-中子相互作用,我们使用一个π介子交换势玻恩近似,非相对论中子,和长波长的限制,简化出现合理的SN核心的表面层。我们包括在潜在的π介子质量,我们允许任意程度的中子简并。我们的处理不包括中子-质子过程,也不包括核子-核子关联。我们的微扰方法只适用于SN表面层,即密度低于10^{14} g cm^{-3}的情况。
1998-05-26 astro-ph hep-ph
Improved axion emissivity from a supernova via nucleon-nucleon bremsstrahlung
在超新星(SN)核心中最有效的轴子产生机制是核子-核子韧致辐射。这个过程通常在真空一π介子交换(OPE)近似下模拟。从这个天真的配方开始,我们修改了计算,包括系统的不同的影响,即一个非零质量的交换π介子,从两个π介子交换的贡献,有效的介质中核子质量和多核子散射。此外,我们允许任意程度的核子简并。包括所有这些影响的轴子发射率的自洽治疗目前失踪。这项工作的目的就是提供这样一种分析。此外,我们证明了OPE势与所有以前的修正引起类似的结果作为壳层T-矩阵,因此是合理的,我们和类似的研究。我们发现,轴子发射率减少了一个数量级以上的基本OPE计算,所有这些影响后占。对轴子质量约束的影响和下一代实验轴子搜索的影响也进行了讨论。
2020-05-28 astro-ph.SR hep-ph
Nucleon microscopy in proton-nucleus scattering via analysis of bremsstrahlung emission: role of incoherent emission
通过开发包含非相干轫致辐射的新模型并分析190 MeV质子与金-197散射实验数据,发现非相干贡献显著且纳入散射质子形状因子可改善数据拟合,为研究核力作用下质子内部结构提供了新途径。
2024-04-19 hep-ph nucl-th
Impact of the W boson decay width on photon bremsstrahlung accompanying W pair production
伴随$W$对产生的光子的韧致辐射谱取决于不稳定$W$玻色子的衰变宽度。这种依赖性来自于产生和衰变过程不同阶段的发射之间的干扰。我们提出了一个定量的讨论这种效果,并考虑在LEP2和LC能量测量的影响。
2000-07-18 hep-ph
Neutrino Bremsstrahlung in Neutron Matter from Effective Nuclear Interactions
我们重新讨论了中子-中子散射中中微子对韧致辐射的发射率,nn -> nn nu nubar,这是由Friman和Maxwell从包含关联效应的一π交换势计算的。从自由空间低动量核子-核子相互作用V_{low k}出发,考虑了张量、自旋轨道和二阶介质诱导的非中心效应对中子物质散射振幅的贡献。我们发现核子-核子相互作用的屏蔽降低了密度低于核物质密度的中微子韧致辐射的发射率。我们讨论了介质修改的影响,通过中微子发射冷却的中子星,考虑到最近的结果极化效应的中子超流性。
2004-01-13 astro-ph hep-ph nucl-th
W/Z Bremsstrahlung as the Dominant Annihilation Channel for Dark Matter, Revisited
我们重新计算了电弱韧致辐射对暗物质湮灭的贡献。暗物质湮灭为轻子必然伴随着电弱辐射修正,其中还辐射出$W$或$Z$玻色子。值得注意的是,虽然许多暗物质模型的特征是对费米子的湮灭率具有螺旋性抑制,但韧致辐射过程可以消除这种螺旋性抑制,使得分支比Br($\ell νW $)、Br($\ell^+\ell^-Z$)和Br($\barννZ$)优于Br($\ell^+\ell^-$)和Br($\barνν$)。我们发现,这是最显着的限制,其中暗物质质量几乎退化的玻色子介导的湮灭过程中的质量。电弱韧致辐射对总暗物质湮灭截面的大小和间接探测的天体物理信号的性质都有重要的唯象意义。由于$W$和$Z$规范玻色子主要通过强子通道衰变,因此不可能在没有伴随质子、反质子和伽马射线的情况下产生末态轻子。
2012-05-23 astro-ph.HE hep-ph
W/Z Bremsstrahlung as the Dominant Annihilation Channel for Dark Matter
暗物质湮灭为轻子,$χχ\rightarrow l \bar{l}$,必然伴随着电弱辐射修正,其中W或Z玻色子从末态粒子辐射出来。鉴于W和Z规范玻色子主要通过强子通道衰变,因此不可能在没有伴随质子、反质子和伽马射线的情况下产生最终态轻子。值得注意的是,虽然许多暗物质模型的特征是螺旋性抑制了费米子的湮灭率,但从终态费米子辐射出的大质量规范玻色子消除了这种螺旋性抑制,使得分支比Br(l νW)、Br(l^+l^- Z)和Br(ν \nubar Z)优于Br(l \bar{l})。因此,W/Z韧致辐射可以间接探测到许多WIMP模型,否则这些模型会受到螺旋度抑制或v^2抑制。反质子,甚至反氘核都成为相应的末态粒子。这是未来DM搜索的重要结果。我们讨论了W/Z-韧致辐射的“轻子”DM模型,旨在适应最近的宇宙射线正电子和反质子数据的影响。
2011-09-23 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino pair bremsstrahlung due to electromagnetic collisions in neutron star cores revisited
Ioffe Institute(伊奥费物理技术研究所)
研究中子星核心中电磁碰撞引起中微子对轫致辐射的机制,发现非超导物质中该过程不重要,而超导物质中轻子碰撞贡献残余中微子发射。
2025-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Dark Vector Boson Bremsstrahlung: New Form Factors for a Broader Class of Models
本文提出一种具有物理动机的类时矢量形状因子新模型,通过质子和中子轫致辐射及初态辐射,研究 collider 对 GeV 尺度暗矢量模型的灵敏度,并重新评估扩展现有 FASER 数据及 FORMOSA 预测的探测范围。
2025-09-11 hep-ph
Antiproton constraints on dark matter annihilations from internal electroweak bremsstrahlung
如果暗物质粒子是马约拉纳费米子,那么湮灭成两个费米子和一个规范玻色子的过程,在模型参数的某些选择下,可能会有一个不可忽略的截面。利用一个亲轻子暗物质的玩具模型,我们计算了PAMELA测量的宇宙反质子-质子通量比对湮灭截面的约束。此外,我们计算了最大的天体物理的助推因子允许在银河系的假设下,轻子暗物质粒子是我们的宇宙中的暗物质的主要组成部分。这些限制构成了非常保守的估计的助推因子更现实的模型中,暗物质粒子也耦合到夸克和弱规范玻色子,如最轻的中性伴子,我们也分析了一些具体的基准点。这里提出的天体物理学助推因子的限制可用于评估在目前运行的IACT以及预计的CTA中检测来自暗物质湮灭的伽马射线信号的前景。
2011-05-26 astro-ph.HE hep-ph
Extending the Reach of Leptophilic Boson Searches at DUNE and MiniBooNE with Bremsstrahlung and Resonant Production
新的规范玻色子与轻子的耦合是标准模型的简单而合理的扩展。我们研究的灵敏度,以衡量$L_μ -L_{e}$,$L_e-L_τ$和$L_μ -L_τ$与现有的束流收集模式数据的MiniBooNE和与DUNE附近的探测器。我们发现,包括韧致辐射和共振生产的$Z'$衰减到$e^{\pm}$和$μ^{\pm}$最终状态导致现有的界限显着改善,特别是$L_μ-L_e$和$L_e-L_τ$的DUNE,而竞争的约束可以实现与现有的数据从MiniBooNE的束流转储运行。
2021-08-06 hep-ex hep-ph
Nonlinear dynamics of soft boson collective excitations in hot QCD plasma III: bremsstrahlung and energy losses
在半经典近似的框架下,得到了热夸克-胶子等离子体中高能部分子与热部分子散射时任意数目的软胶子(纵胶子或横胶子)产生有效电流的韧致辐射的一般形式,并推广到两个或多个散射体。对于静态色心的情况,导出了考虑有效温度诱导胶子质量和有限质量的射弹(重夸克)的通常最低阶韧致辐射引起的能量损失的表达式。详细分析了热QCD介质诱导的有效三胶子顶点的存在对辐射能量损失的贡献。它表明,在一般情况下,与此顶点相关的韧致辐射没有尖锐的方向(在通常的韧致辐射的情况下),因此在这里,我们可以预期由于多重散射的抑制效果的情况下。对于双色静态散射中心的情形,证明了四胶子硬热环顶点修正诱导的韧致辐射的计算问题可以归结为三胶子硬热环顶点修正诱导的韧致辐射的计算问题.结果表明,当软胶子占有数$N_{\bf k}\sim 1/α_s$达到极限值时,任意软胶子数的所有高次韧致辐射过程在耦合时都变成同阶,从而产生了重新计算所有有关贡献对快部分子辐射能量损失的问题。在小角近似下,得到了双软胶子韧致辐射的矩阵元的显式表达式。
2005-03-14 hep-ph
Dark Matter Annihilation Signatures from Electroweak Bremsstrahlung
我们研究观测签名的暗物质湮灭在银河系所产生的电弱韧致辐射贡献的湮灭截面。一段时间以来,人们已经知道,光子韧致辐射可以显着提高DM湮灭产额。最近,我们已经证明,在螺旋度抑制的2 -> 2湮灭的一些流行模型中,W和Z规范玻色子的电弱韧致辐射可以是主要的湮灭通道。W/Z韧致辐射特别有趣,因为通过湮灭产生的规范玻色子随后衰变,产生大量的电子、正电子、中微子、强子(包括反质子)和伽马射线的相关通量,这些在间接暗物质搜索中都很重要。在这里,我们计算通过γ/W/Z-韧致辐射产生的稳定湮灭产物的光谱。在修改流量,以占通过银河系的传播,我们设置的湮灭截面通过与观测数据进行比较的上限。我们发现,严格的宇宙射线反质子限制排除了相当大的暗物质的贡献,观察到的宇宙射线正电子通量的一类模型,其中韧致辐射过程占主导地位。
2012-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Manifestation of quark effects in nuclei via bremsstrahlung analysis in the proton-nucleus scattering
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所);Southern Center for Nuclear-Science Theory (SCNT)(南方核科学理论中心);Institute for Nuclear Research, National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院核物理研究所);Universidade Cidade de São Paulo(圣保罗城市大学);Soongsil University(崇实大学);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理与天文学院)
通过质子-核散射中的辐射分析,研究核子中夸克效应的观测可能性,利用夸克-介子耦合模型分析辐射截面,发现夸克效应在光谱中存在微小差异,但中等和重核中因非相干贡献主导而难以观测。
2025-06-18 hep-ph nucl-ex nucl-th
Bremsstrahlung signatures of dark matter annihilation in the Sun
太阳中马约拉纳暗物质与一对轻费米子的非相对论湮灭是手征性抑制的。由于韧致辐射使手征性抑制松弛,所以湮灭到三体终态$\ell^+f^-V$(其中$V=W,Z,γ$、$\ell$和$f$是轻费米子(可能是相同的))成为主导。我们评估中微子光谱的来源,包括自旋和螺旋度依赖的影响,并评估每个显着的韧致辐射通道在冰立方/深芯的可探测性。我们还展示了如何结合灵敏度的暗物质-核子散射截面在个别渠道,因为通常有几个渠道的模型作出贡献。
2012-10-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Enhancement of Majorana Dark Matter Annihilation Through Higgs Bremsstrahlung
对于马约拉纳暗物质,规范玻色子韧致辐射起着重要的作用,在提高否则螺旋抑制的s波湮灭截面。这在辐射光子或胶子与标准模型费米子-反费米子对的过程中是众所周知的,最近也研究了大质量电弱规范玻色子的情况。在这里,我们表明,内部希格斯韧致辐射也解除螺旋抑制,并可能是占主导地位的贡献,在宇宙后期的湮灭率低于1 TeV的暗物质质量。利用一个亲轻子暗物质的玩具模型,计算了与希格斯玻色子形成轻子-反轻子对的湮灭截面,并研究了湮灭点处最终稳定粒子的能谱.
2013-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Mu and Tau Neutrino Thermalization and Production in Supernovae: Processes and Timescales
我们研究了在与核心坍缩超新星和质子中子星相关的温度和密度下,$ν_μ$和$ν_τ$中微子的产生率和热化率。包括电子散射、电子正电子湮没、核子-核子韧致辐射和核子散射的贡献。对于散射过程,为了包含任意简并度下的完整散射运动学,采用Reddy等人(1998)和Burrows和Sawyer(1998)开发的结构函数形式。此外,我们还导出了非对称物质中任意核子简并度的核子-核子韧致辐射的总速率和微分速率公式。我们发现,在低中微子能量($ε_ν\lesssim 10$ MeV)的热化过程中,电子散射占主导地位的核子散射,但核子散射总是快于或相当于电子散射以上$ε_ν\simeq10$ MeV。此外,对于$ρ\gtrsim 10^{13}$ g cm $^{-3}$、$T\lesssim14$ MeV和中微子能量$\lesssim60$ MeV,作为$ν_μ$和$ν_τ$中微子的产生机制,核子-核子韧致辐射总是支配电子正电子湮没。
2000-03-04 astro-ph hep-ph nucl-th
New Exclusion Limits on Dark Gauge Forces from Proton Bremsstrahlung in Beam-Dump Data
我们重新分析发表的质子束流转储数据在U 70加速器在IHEP谢尔普霍夫与$ν$量热计I实验在1989年设置暗规范力的质量耦合限制。相应的数据已被用于轴子和轻希格斯粒子搜索参考文献。之前是\cite{Blumlein:1990ay,Blumlein:1991xh}。最近,考虑到$π^0$ -衰变\cite{Blumlein:2011mv}产生的暗光子,已经从这个数据集导出了暗规范力的极限。在这里,我们确定了扩展的质量和耦合排斥边界的暗规范玻色子范围内的质量$m_{γ'}$为624兆电子伏的混合物参数$\varepsilon \simeq 10^{-6}$考虑高能量韧致辐射的$U$玻色子关闭初始质子束和不同的检测机制。
2013-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
QED Bremsstrahlung in decays of electroweak bosons
孤立轻子动量,特别是它们的方向,是LHC pp碰撞中最精确测量的量。这为大量精确测量提供了机会。验证在末态下对轻子的精确测量是否需要同时计算所有的理论效应,或者在没有不必要的精度损失的情况下,末态下的QED韧致辐射是否可以分离,具有重要的实际意义。本文从QED的Feynman规则出发,得到了窄共振衰变中末态韧致辐射的精确结果,并得到了很高的控制精度。同样,对于不可忽略宽度的共振,如果适当地进行计算,可以预期与其余电弱效应的分离。我们的论文致力于验证终态QED韧致辐射确实可以从其余的QCD和电弱效应中分离出来,在Z和W玻色子的产生和衰变中,并估计由此产生的系统误差。定量的讨论是基于蒙特卡罗程序PHOTOS和SANC,以及KKMC这是用于基准结果。我们表明,对于大型强子对撞机中使用的W和Z玻色子观测量,光子韧致辐射的理论误差为0.1或0.2%,这取决于所使用的程序选项。QED末态辐射的总体理论误差,即考虑到由于对发射和初始状态辐射的干扰而导致的缺失校正,再次根据所使用的程序选项分别估计为0.2%或0.3%。
2012-12-30 hep-ex hep-ph
Bremsstrahlung emission from nuclear reactions in compact stars
本文通过新核模型研究致密恒星核反应轫致辐射,发现中子星中原子核解离且介质显著改变辐射谱,白矮星影响微弱,并精确描述了太阳核反应辐射。
2019-12-27 astro-ph astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Hidden Sectors with a muon beam: Total and differential cross-sections for vector boson production in muon bremsstrahlung
矢量玻色子,如暗光子$A'$或$Z'$,可以耦合到μ子,并在韧致辐射反应$μ^- + N \rightarrow μ^- + N + A'(Z')$中产生。它们可能随后的不可见衰变可以在固定目标实验中通过丢失的能量/动量特征来检测。在这样的实验中,不仅能量转移到$A'(Z')$是重要的,而且反冲μ介子角$ψ_{μ'}$也是重要的。在本文中,我们推导了总的和双微分截面在这个过程中使用相空间Weiszäcker-Williams和改进的Weiszäcker-Williams近似,以及使用精确的树级计算。作为一个例子,我们比较派生的截面和由此产生的信号产率在NA 64 $μ$实验,使用160 GeV的μ子束在欧洲核子研究中心的超级质子同步加速器。我们还讨论了它对NA 64 $μ$预期灵敏度的影响,以探索具有$Z'$玻色子的$(g-2)_μ$异常有利区域,考虑靶上积累的$10^{12}$ μ子。
2021-08-05 hep-ex hep-ph
Diffractive Bremsstrahlung in Hadronic Collisions
在QCD部分子模型中,由于硬部分子-部分子碰撞而产生的重光子(Drell-Yan)、规范玻色子、希格斯玻色子玻色子、重味子等可以看作是靶静止系中的韧致辐射过程。在这篇综述中,我们讨论了这些过程的衍射通道的基本特征的框架下的颜色偶极子方法。主要的观察是一个戏剧性的崩溃的衍射QCD因式分解,由于软,硬相互作用之间的相互作用,这主导了这些过程。这一发现对于高能强子碰撞中衍射反应的唯象研究至关重要。
2015-09-06 hep-ph
Neutrino signals from electroweak bremsstrahlung in solar WIMP annihilation
$W$和$Z$规范玻色子或光子的韧致辐射可能是一个重要的暗物质湮灭通道。在许多流行的模型中,一对轻费米子的湮灭是螺旋抑制,这些韧致辐射过程可以解除抑制,从而成为主要的湮灭通道。由此产生的暗物质湮灭产物中含有大量的高能中微子成分。我们考虑太阳WIMP湮灭的情况下,电弱韧致辐射占主导地位,并计算由此产生的中微子光谱。通量包括在$χχ\rightarrow \barννZ$和$χχ\rightarrow \barν\ell W$等过程中产生的初级中微子,以及通过规范玻色子和带电轻子衰变产生的次级中微子。在讨论了中微子在太阳中的传播和味道演化之后,我们考虑了在地球上进行中微子探测的前景。通过与$W^+W^-$湮灭信号的比较,我们表明韧致辐射湮灭通道的探测前景是有利的。
2012-10-19 hep-ph
Dark Sector Production via Proton Bremsstrahlung
在高亮度对撞机和固定靶设施上使用质子束的实验提供了对新光弱耦合自由度的令人印象深刻的灵敏度。考虑到这些实验,我们重新审视生产的暗矢量和标量通过质子韧致辐射,利用模型,描述了潜在的核子散射截面的正向由于坡密子交换。我们比较由此产生的分布和速率与通过费米-魏茨泽克-威廉姆斯近似的变体获得的,并提供生产率分布的光束能量范围内,包括在高亮度LHC拟议的正向物理设施相关。
2021-08-12 hep-ph
Neutrino emission in cold neutron stars: Bremsstrahlung and modified urca rates reexamined
本文重新评估冷中子星中微子发射的修正 URCA 与轫致辐射速率,修正旧有误差并去除三角形近似,发现ρ介子交换影响显著,冷却速率最多降低一半,提供完整解析公式供数值实现。
2024-11-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
How to use SANC to improve the PHOTOS Monte Carlo simulation of bremsstrahlung in leptonic W-Boson decays
利用SANC系统,我们研究了在壳矢量玻色子W --> L ANTI-NU(GAMMA)衰变的单圈电弱标准模型预言,包括虚光子和实光子发射.考虑了完整的单圈修正和精确的光子发射矩阵元。对于相空间积分,使用Monte Carlo技术。这提供了一个有用的元素,首先用于评估PHOTOS的理论不确定度。稍后,我们分析SANC和PHOTOS之间差异的来源,并计算额外的权重,一旦安装,将改善PHOTOS模拟的预测。我们可以得出结论,在实施权重校正后,由于不完整的一阶矩阵元素导致的PHOTOS模拟的理论不确定性降低到低于alpha/pi,对于不以直接方式标记光子的可观测量,否则降低到10%。这对于正在进行的LEP 2和未来的LC和LHC实验研究的现象学应用是有趣的。
2003-04-02 hep-ph
Study of compound nucleus formation via bremsstrahlung emission in proton $α$-particle scattering
本文研究了多核子动力学在复合$^{5}{\rm Li}$核形成过程中,在质子入射能量达20 MeV时质子从$α$ -粒子上散射的作用。我们提出了一个韧致辐射模型,允许提取信息的基础上形成这样的原子核的实验截面的韧致辐射光子的分析概率。为了实现这种方法,该模型包括微观理论的元素,也形成了短寿命的复合核的概率。韧致辐射谱的计算结果与实验截面符合得很好。
2016-03-07 hep-ph nucl-ex nucl-th
Electroweak bremsstrahlung for wino-like Dark Matter annihilations
如果暗物质是多重态的中性Majorana分量,在标准模型的电弱相互作用下带电,则其湮灭通道主要是进入W+W-,而进入轻费米子的湮灭通道则受到螺旋性抑制。正如最近所指出的,来自湮灭初始态的规范玻色子的辐射解除了抑制,并打开了对截面的s波贡献。我们进行了完整的树级计算的暗物质湮灭,包括电弱韧致辐射,在一个明确的模型对应的超对称维诺的上下文中。我们发现费米子通道可以变得和双玻色子通道一样重要。这一结果对预测源自暗物质湮灭的粒子通量具有重要意义。
2012-07-25 hep-ph
New approach to determine proton-nucleus interactions from experimental bremsstrahlung data
本文提出了一种从伴随光子韧致辐射的分析来确定质子-核相互作用的新方法。研究了质子入射能量为140和145 MeV时,$p + ^{208}{\rm Pb}$的散射,以及质子入射能量为190 MeV时,$p + ^{12}{\rm C}$,$p + ^{58}{\rm Ni}$,$p + ^{107}{\rm Ag}$和$p + ^{197}{\rm Au}$的散射.该模型确定的贡献的相干发射(形成的散射质子和核之间的相互作用作为一个整体,没有内部的多核子结构),非相干发射(形成的散射质子和核之间的相互作用与内部的多核子结构),和它们之间的过渡依赖于光子能量。从实验韧致辐射数据分析中提取了这些反应的质子-核势的半径参数。我们解释的驼峰形高原在中间和高能量区域的光谱的非相干发射的基本存在,而在低能量的相干发射占主导地位,产生对数形状的光谱。我们提供了我们的预测(在绝对尺度)的角分布的韧致辐射光子,以测试我们的模型,结果和分析在进一步的实验。
2015-03-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Dilepton Production in Elementary Processes on the Nucleon
我们研究了从核子中产生双轻子的基本过程,无论是通过NN韧致辐射还是通过光子诱导反应。我们强调了在类时区域中期望截面对核子电磁形状因子的依赖性,并指出上述反应可以提供关于矢量介子主导核子的有效性的重要信息。我们还研究了离壳依赖的形状因子。
1995-02-28 hep-ph nucl-th
Electroweak and Higgs Boson Internal Bremsstrahlung: General considerations for Majorana dark matter annihilation and application to MSSM neutralinos
众所周知,马约拉纳暗物质湮灭成费米子是螺旋性抑制的。在这里,我们指出,潜在的机制是一个微妙的组合,两个不同的效果,我们提出了一个全面的分析,如何抑制可以部分或全部解除的内部韧致辐射的一个额外的玻色子在最终状态。作为一个具体的例子,我们分析计算的全振幅和湮灭率的超对称中性伴子的最终状态,包含任何组合的两个标准模型费米子,加上一个电弱规范玻色子或五个物理希格斯玻色子中的一个出现在最小超对称标准模型。我们对这些三体率与两体率相比可能较大的各种方式进行了分类,确定了以前没有指出的情况。在我们的分析中,我们特别强调了如何避免重复计算两体和三体最终态出现的相同运动学情况,特别是如何正确处理微分速率和与间接暗物质搜索相关的稳定粒子的光谱。我们发现,总湮灭率和产量可以显着提高时,考虑到这里计算的校正,特别是对于模型的湮没率有点小,否则将无法测试与间接暗物质搜索在树级。然而,更重要的是,我们发现,正电子,中微子,伽马射线和反质子的湮没光谱一般基本上不同于通常采用的模型无关的光谱,这些最终状态,约束粒子暗物质与间接检测实验时。
2017-09-19 hep-ph
Photoproduction of $WH$ signal at electron-proton Colliders
利用韧致辐射光子束和激光后向散射光子束,在未来的电子-质子对撞机上实现了与$W$玻色子相关联的中间质量Higgs(IMH)玻色子的光生.利用韧致辐射光子束,由于信号率小,对IMH玻色子的搜索是不利的。但是对于激光光子束,由于速率大得多,并且如果$B$识别有效并且$m(b\bar b)$测量具有良好的分辨率,则搜索是可行的。
1994-01-24 hep-ph
On the role of electroweak bremsstrahlung for indirect dark matter signatures
对暗物质(DM)的间接搜索的解释需要对DM湮灭或衰变为标准模型的稳定粒子的速率进行理论预测。这些预测通常只包括作为最低阶树级过程的最终状态,电磁轫致辐射和环抑制的两个伽马射线线作为例外。我们发现,这种限制可能会导致严重的偏差DM量身定制的结果,只产生轻子的最终状态和质量在TeV范围内。对于这样的模型,不可避免的Z和W玻色子的电弱韧致辐射有显着的影响,分支比和最终状态的粒子的光谱形状。我们计算了两种情况下的结果:第一种是理想情况,DM在树级湮灭,分支比为100%的中微子。对于给定的截面,这最终导致光子、电子、正电子和反质子的“最小产额”。第二,唯一允许的两体末态是电子的情况。后一种情况是旨在拟合宇宙射线e^-和e^+数据的典型模型。我们发现,这种模型的多信使签名可以显着修改的结果在文献中。
2009-12-10 astro-ph.HE hep-ph
Goldstone Boson Emission From Nucleon Cooper Pairing in Neutron Stars and Constraints on the Higgs Portal Models
当中子星冷却到超流性发生的临界温度以下时,核子对破裂和形成(PBF)过程成为中微子发射的主要机制,而修正的URCA和核韧致辐射过程被抑制。中子星中的光子带隙过程也被用来设定轴子性质的上限,这与超新星SN 1987 A设定的上限相当。我们将这一约束应用于温伯格的希格斯门模型,其中暗辐射粒子(戈德斯通玻色子)和暗物质候选者(马约拉纳费米子)仅通过SM希格斯玻色子玻色子和轻希格斯玻色子玻色子的混合与标准模型场相互作用。我们比较了Goldstone玻色子发射率与中微子的发射率,通过考虑几种超流隙模型的中子单态配对在中子星内地壳,以及在核心区域。我们发现超流中子星内部的PBF过程确实可以在一个新的参数空间区域探测到Weinberg的Higgs门模型。与我们以前的工作,从超新星和伽马射线暴的约束,这项研究进一步证明了天体物理实验室粒子物理实验的竞争力和互补性。
2018-08-14 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Constraints on Large Extra Dimensions
在Kaluza-Klein(KK)方案中,当引力在4+n维的时空中传播,而规范场和物质场被限制在一个四维的子空间中时,在太阳、红巨星和超新星中都可以产生轻引力子KK模。我们研究了光子-光子湮灭、电子正电子湮没、重力-康普顿-普里马科夫散射、重力-韧致辐射和核子-核子韧致辐射的能量损失率,导出了弦标度M_S的下限。从SN 1987 A获得的最严格的下限导致$M_S> 30 - 130$ TeV(2.1-9.2 TeV)的情况下,两个(三个)大的额外维度。
1999-06-01 astro-ph hep-ph
Neutrino Quantum Kinetics in Compact Objects
本研究针对核坍缩超新星与中子星并合中的中微子输运问题,提出将现有中微子相互作用率扩展为量子动力学方程源项的方法,首次自洽纳入多种碰撞项开展模拟,分析了不同区域的味退相干主导过程,并提出可有效预测退相干率的退相干不透明度。
2024-09-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Heavy boson production through the collision of an ultrahigh-energy neutrino on a target nucleon
本文在强相互作用和电弱相互作用的标准模型SU(3)x SU(2)x U(1)的背景下讨论了中微子-核子深度非弹性散射产生W和Z.在超高能中微子与靶核子碰撞的情况下,得到了中微子+核子-->轻子(-)+ W(+)+ X过程的截面率.
2004-04-07 hep-ph
The light quark coupling of the E(38) boson candidate
假设最近在JINR核加速器上观察到的E(38)玻色子候选体是以类韧致辐射的方式产生的,并且只衰变为两个光子,则它与轻夸克的耦合常数估计为$\sim 10^{-4}$。
2012-09-04 hep-ex hep-ph
Leading Nucleon Form Factors in Single Gauge Boson Exchange Approximation
在大动量转移和单规范玻色子交换近似下,我们给出了所有领先核子形状因子的完整计算。为了计算所需的核子跃迁几率矩阵元,我们将QCD微扰理论与核子分布振幅展开相结合。仅用领先的扭曲核子分布振幅,就可得到所需的核子形状因子。当分布振幅采用三阶多项式,系数采用非微扰模型时,所得结果与实验数据一致。最后,我们比较了我们的结果的狄拉克形状因子的质子与以前的结果的基础上的QCD因式分解定理,其中正确的对称性因子的差异仍在讨论中。我们检查了计算结果并提出了解释。
2011-11-03 hep-ph
What can we know about hypernuclei via analysis of bremsstrahlung photons?
首次研究了超核核反应中韧致辐射光子发射的可能性。建立了一个新的伴随$α$粒子与超核相互作用的韧致辐射模型,其中增加了超核内核子和超子磁矩的新形式.对于第一次计算,我们选择正常核$^{210}{\rm Po}$和超核$^{211}_Λ{\rm Po}$的$α$衰变。我们发现:(1)超核$^{211}_Λ{\rm Po}$的发射比正常核$^{210}{\rm Po}$的发射大,(2)它们之间的差别很小。我们提出了一种寻找超核的方法,其中超子在$α$衰变过程中对韧致辐射光子的发射起着至关重要的作用。作为这种性质的证明,我们表明,超核$^{107}_Λ{\rm Te}$和$^{109}_Λ{\rm Te}$的光谱基本上大于正常核$^{106}{\rm Te}$和$^{108}{\rm Te}$的光谱。这种差异是由于超子的磁矩在超核内部形成的全韧致辐射中有额外的辐射贡献。由这种机制形成的韧致辐射是磁型的。本文提出了一个快速估算偶偶超核韧致辐射谱的新公式,明确地指出了超核超子的磁矩在韧致辐射形成中的作用。这种分析为利用韧致辐射研究超核性质开辟了新的实验途径。
2018-10-29 hep-ph nucl-ex nucl-th
Bremsstrahlung-induced Gravitational Waves in Monomial Potentials during Reheating
本文研究暴胀子在单项式势中微扰衰变时由轫致辐射产生的随机引力波背景,分析其高频探测前景及对 $ΔN_{\text{eff}}$ 测量的影响。
2023-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Understanding the Flavor Symmetry Breaking and Nucleon Flavor-Spin Structure within Chiral Quark Model
在$\XQM$中,夸克可以发射戈德斯通玻色子。本文利用Goldstone玻色子发射过程中的味对称破缺来解释核子味自旋结构。本文研究了核子中Goldstone玻色子发射过程引起的$\XQM$中包含的组分夸克的内部结构。从由$\XQM$导出的简化模型哈密顿量出发,确定了组分夸克的内禀波函数。由此得到的夸克发射Goldstone玻色子的跃迁几率可以对核子味自旋结构中的味对称破缺给出合理的解释。
2007-04-26 hep-ph
Neutrino and axion emissivities of neutron stars from nucleon-nucleon scattering data
在中子星中,中微子和轴子的产生主要是通过核子-核子(NN)散射产生的韧致辐射。与双核子系统中的其他尺度相比,通过中微子或轴子辐射的能量通常非常小。这种“软”辐射的发射率直接与壳层NN振幅相关,从而与NN实验数据相关。这有利于模型无关的中微子和轴子辐射率的计算,这是在这里。我们发现,由此产生的利率是一个因素的四个低于早先的估计的基础上一π交换NN振幅。
2000-06-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Nucleon-nucleon scattering observables from solitary boson exchange potential
用单孤立玻色子交换势(OSBEP)计算了π介子阈值以下NN弹性散射的观测值。在这种方法中,我们使用自相互作用介子的非线性模型作为常用的唯象形状因子的替代。NN数据支持的经验比例关系的π介子和其他介子领域,这表明一个链接到QCD和显着减少的玻色子交换势的参数的数量。对np和pp观测量的分析通过其拟合和较少的可调参数来区分模型。最后对OSBEP在π-N系统中的应用进行了展望。
1998-02-03 hep-ph nucl-th
Polarized Lepton-Nucleon Elastic Scattering and a Search for a Light Scalar Boson
轻子-核子弹性散射,使用考虑所有可能的极化的单光子和单标量玻色子交换机制,被用来研究寻找新的标量玻色子,并提出新的测量核子形状因子。一种新的轻标量玻色子,它与轻子和核子弱耦合,可以解释质子半径和μ子$g-2$之谜。结果表明,当轻子和核子的自旋极化得到充分控制时,标量玻色子在一定的运动学区域内会产生较大的效应。我们推广了现有的测量$G_E/G_M$比值的方法,提出了一种利用极化的输入和输出μ子分别测量$G_M^2$和$G_E^2$的新方法。
2015-07-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
A Systematic Study on Direct Photon Production from Central Heavy Ion Collisions
我们研究了在相对论重离子对撞机(RHIC)上,在200 GeV/核子的能量下,中心Au-Au碰撞中直接光子的产生,考虑了所有可能的来源。我们处理热光子发射的夸克-胶子等离子体和强子气体,基于一个现实的热力学展开。硬光子从基本核子散射包括:原始的基本散射肯定是占主导地位的大横动量,但也不能忽略二次光子从喷流碎裂和喷流光子转换。在这两种情况下,我们研究的能量损失的影响,我们也考虑从韧致辐射胶子通过碎裂发出的光子。
2007-12-29 hep-ph
Relevance of Two Boson Exchange Effect in Quasi-Elastic Charged Current Neutrino-Nucleon Interaction
计算了准弹性带电电流$νn$和$\barν p$散射截面的双玻色子交换修正。TBE由$Wγ$箱形图给出。对1 GeV的中微子进行了计算。在$ν_e$和$\barν_e$的情况下,平均TBE校正的量级为$2\div4 %$(相对于Born贡献),在$ν_μ$和$\barν_μ$的情况下,平均TBE校正的量级为$1\div2 %$。讨论了TBE效应对$ν_e$和$ν_μ$截面之间系统差异的影响。
2013-08-26 hep-ph
Constraints on Anomalous Gauge Boson Couplings From $b \to sγ$
CLEO合作的最近结果的包容性和排他性的辐射$B$衰变相结合的$Wγ$生产的UA2合作高度约束的异常三线性规范耦合的$W$。对$b \to sγ$过程的理论分析采用了次领先阶算子系数演化以及QCD韧致辐射和适当的相空间修正。
1993-04-16 hep-ph