arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv周末暂无论文更新，休息一下吧，周末愉快~~
arXiv 2304.04513hep-ph
收藏

I型跷跷板机制中微子质量的手征微扰关系

Chiral perturbative relation for neutrino masses in the type-I seesaw mechanism

Masaki J. S. Yang

备注：
6 pages, final version to be published in PLB
阅读 PDF
arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

AI总结：

本文在I型跷跷板机制中对狄拉克质量矩阵最轻奇异值做微扰分析，推导出右手中微子最轻质量与左手中微子质量矩阵元之间的稳定关系，并讨论了其对无中微子双贝塔衰变和热轻子生成界限的影响。

摘要：

在本快报中，我们对I型跷跷板机制中狄拉克质量矩阵 $m_{D}$ 的最轻奇异值 $m_{D1}$ 进行微扰分析。在 $m_{D}$ 的对角基中，得到了右手中微子 $ν_{R1}$ 的最轻质量 $M_{1}$ 与左手中微子质量矩阵 $m_ν$ 之间的质量关系 $M_{1} = m_{D1}^{2}/ |(m_ν)_{11}|$。该关系在重整化下相当稳定，因为它在标准模型中是规范不变的，并且与 $ν_{R1}$ 的近似手征对称性相关联。如果轻子汤川矩阵 $Y_{ν, e}$ 的对角化只有小混合，则矩阵元 $(m_ν)_{11}$ 接近无中微子双贝塔衰变的有效质量 $m_{ee}$。假设 $m_{D1} \simeq m_{u,e} \simeq 0.5$ MeV，则在正序中，最轻质量约为 $M_{1} \gtrsim O(100)$ TeV，在逆序中为 $M_{1} \sim O(10)$ TeV。这样一个具有微小汤川耦合 $y_{ν1} \sim O(10^{-5})$ 的 $ν_{R1}$ 可以间接影响各种观测。另一方面，著名的热轻子生成界限 $M_{1} \gtrsim 10^{9}$ GeV 要求 $m_{D1} \gtrsim 30$ MeV，这似乎难以与没有特殊条件的简单统一理论相协调。

英文摘要：

In this letter, we perform a perturbative analysis by the lightest singular value $m_{D1}$ of the Dirac mass matrix $m_{D}$ in the type-I seesaw mechanism. A mass relation $M_{1} = m_{D1}^{2}/ |(m_ν)_{11}|$ is obtained for the lightest mass $M_{1}$ of the right-handed neutrino $ν_{R1}$ and the mass matrix of the left-handed neutrinos $m_ν$ in the diagonal basis of $m_{D}$. This relation is rather stable under renormalization because it is gauge-invariant in the SM and associates with the approximate chiral symmetry of $ν_{R1}$. If diagonalization of the Yukawa matrices of leptons $Y_{ν, e}$ has only small mixings, the element $(m_ν)_{11}$ is close to the effective mass $m_{ee}$ of the neutrinoless double beta decay. By assuming $m_{D1} \simeq m_{u,e} \simeq 0.5$ MeV, the lightest mass is about $M_{1} \gtrsim O(100)$ TeV in the normal hierarchy and $M_{1} \sim O(10)$ TeV in the inverted hierarchy. Such a $ν_{R1}$ with a tiny Yukawa coupling $y_{ν1} \sim O(10^{-5})$ can indirectly influence various observations. On the other hand, the famous bound of the thermal leptogenesis $M_{1} \gtrsim 10^{9}$ GeV that requires $m_{D1} \gtrsim 30$ MeV seems to be difficult to reconcile with a simple unified theory without a special condition.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

↑