UHECR escape mechanisms for protons and neutrons from GRBs, and the cosmic ray-neutrino connection
伽马射线暴（GRB）火球是超高能宇宙射线（UHECR）源的假说正受到中微子观测的验证。非常严格的界限可以从宇宙射线（质子）-中微子的连接，假设UHECR作为中子逃逸。在这项研究中，我们确定了三种不同的制度作为火球参数的函数：标准的“一个中微子每宇宙射线”的情况下，光学厚（中子逃逸）的情况下，和情况下，从壳的边界（直接逃逸）的质子泄漏占主导地位。在光学厚的区域，光生子的产生非常有效，每一条宇宙射线将比标准情况下发射更多的中微子，而在直接逃逸主导的区域，发射的宇宙射线将比中微子多。我们证明，有效的质子加速，这是需要描述所观察到的UHECR谱，标准的情况下，只适用于一个非常狭窄的区域的火球参数空间。我们用几个观测到的例子说明，宇宙线-中微子连接的结论将取决于实际的爆发参数。我们表明，目前使用的冰立方合作的π介子生产效率的定义低估了中微子生产的光学厚的情况下。最后，我们指出，直接逃逸成分导致从一个单一的源发射的宇宙射线光谱的光谱中断。由此产生的“双组分模型”可以用来更强烈地发音比倾角模型所观察到的UHECR光谱的光谱特征。
2013-03-25 astro-ph.HE hep-ph
Super-Knee Cosmic Rays from Galactic Neutron Star Merger Remnants
从一个双中子星（BNS）合并的引力波和电磁对应物的检测证实，它是伴随着快速合并喷出物的发射。类似于超新星遗迹，喷出物与星际物质相互作用形成的前向冲击将产生高能宇宙射线。我们研究了银河系中子星合并残留物（NSMRs）对观测到的膝盖和脚踝之间能量范围内的宇宙射线有显著贡献的可能性。利用GW 170817模型得到的典型参数，我们发现NSMR可以将铁核加速到$\sim500$ PeV。我们计算的宇宙射线光谱和地球上观察到的组成，并表明，银河系NSMR方案可以占实验宇宙射线数据在20 - 1000 PeV的范围。我们的模型可以自然地解释总宇宙射线谱在20 PeV附近的硬化特征，这已经被望远镜阵列低能扩展和IceTop空气簇射阵列观察到。
2018-08-20 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
On neutron-antineutron oscillation processes in solar cosmic-rays and the possibility of their observation
中子-反中子振荡的实验观测是基本粒子物理学中最古老的问题之一。然而，在地球上的实验室中对这些过程的研究迄今没有取得任何结果。本文考虑在耀斑增强时太阳宇宙射线中发现$n - \tilde n$振荡的可能性。有两个论点支持这种方法来解决这个问题：中子运行的距离很长，太阳宇宙射线环境中的磁场很弱。因此，太阳宇宙射线中反核子的存在可能是$n - \tilde n$振荡存在的一个证据。发现地球附近的$\tilde n$和$\tilde p$通量的预期强度。
2011-12-08 hep-ph
Modeling high-energy cosmic ray induced terrestrial and atmospheric neutron flux: A lookup table
在目前的条件下，入射到地球上的宇宙射线谱主要是能量小于1 GeV的粒子。包括高能太阳耀斑、超新星和伽马射线暴在内的天体物理源产生能量极高的高能宇宙射线（HECR）。地球很可能间歇性地暴露在这些事件中大大增加的HECR通量中，其中一些事件持续数千年至数百万年。HECR产生的空气簇射会破坏大气层，并产生有害的次级粒子，如μ子和中子。目前，中子在商用客机高度上贡献了显著的辐射剂量。随着宇宙射线能量的增加，这些影响将传播到地面。这项工作显示了蒙特卡罗模拟的结果量化的中子通量由于高能宇宙射线在不同的初级能量和高度。我们在这里提供查找表，可用于确定总能量为1 GeV - 1 PeV的初级中子通量。通过卷积，可以计算任意CR谱的中子通量。我们的研究结果表明，从地面水平中子增强推断原色的性质将是非常困难的。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
Binary neutron star mergers as the source of the highest energy cosmic rays
本文提出超高能宇宙射线源于双中子星并合，其引力驱动发电机产生的喷流因BNS质量范围狭窄而几乎相同，从而解释了UHECRs的狭窄刚度范围，并指出超100 EeV的UHECRs为$r$-过程核，且预测10 PeV以上中微子与引力波存在重合。
2025-02-13 astro-ph.HE hep-ph
Charge Asymmetric Cosmic Rays as a probe of Flavor Violating Asymmetric Dark Matter
最近引入的宇宙和规则结合了PAMELA和费米-LAT宇宙射线实验的数据，允许巧妙地研究实验观察到的轻子过剩是否违反电荷对称性。人们可以用一种简单的方法确定宇宙射线中未知成分的普适性质。在这里，我们归因于一个潜在的电荷不对称的黑暗部门。特别是，我们提供了能够产生电荷不对称宇宙射线的非对称暗物质模型。我们考虑自旋为零，自旋为一和自旋为二分之一的衰变暗物质候选者。我们发现，轻子味破坏和不对称暗物质都需要有一个电荷不对称的宇宙线轻子过剩。因此，在宇宙线轻子过剩中电荷不对称的实验证据意味着暗物质是不对称的。
2011-09-13 astro-ph.HE hep-ph
Proto-neutron stars as cosmic factories for massive axion-like-particles
该研究探索了质量约100 MeV且与核子耦合的大质量类轴子粒子（ALPs）的未开发参数空间，通过原中子星超新星发射率给出新约束，并首次在轫致辐射和π介子康普顿过程中考虑质量效应，还提出了探测光子与轻子耦合的新途径。
2023-05-06 astro-ph.HE hep-ph
Extremely high energy cosmic ray as the probe of new physics
我们探讨了新物理对极高能宇宙线（EXCER）粒子的影响。特别地，我们致力于一个新物理的例子，非粒子的东西，在EXECR参与的一个特定的过程，2.7 K宇宙微波背景辐射（CMBR）的EXECR核子的质子产生。通过计算$p+γ\to p+ π^0$过程中非粒子虚交换的微分截面，得到了新物理对EXECR传播的一般结论。由于相互作用能$\sqrt{s}$很低，新物理在EXECR相互作用中的作用几乎可以忽略不计，这是令人惊讶的，但也是合理的。
2011-06-15 astro-ph.HE hep-ph
Fast Neutron - Mirror Neutron Oscillation and Ultra High Energy Cosmic Rays
如果存在镜像世界，即一个平行的隐藏粒子区，其微观物理性质与可观测粒子的微观物理性质完全相同，那么原初核合成约束要求镜像遗迹光子的宇宙背景温度应小于普通遗迹光子的温度，T '/T < 0.5左右。另一方面，目前的实验和天体物理的限制，允许在真空中相当快的中子镜像中子振荡，振荡时间$τ\sim 1$ s，远远小于中子寿命。我们表明，这可以提供一个非常有效的机制，在大的宇宙学距离传输超高能质子。其机制如下：一个超GZK能量的质子散射一个残余光子，产生一个中子，中子振荡成一个镜像中子，然后衰变成一个镜像质子。后者经历一个对称的过程，散射一个镜像残留光子，并产生一个普通核子，但只有在行进了比普通质子大$(T/T')^{3}$倍的距离之后。这可能会放松或完全消除宇宙射线谱中的GZK截止，也解释了观测到的超高能质子和遥远的源之间的相关性，如BL Lac。
2006-02-24 hep-ph
High-energy emissions from neutron star mergers
2017年，LIGO-Virgo合作报告了第一个中子星合并事件GW 170817的探测，该事件伴随着从无线电到伽马射线的电磁对应物。虽然这次事件没有探测到高能中微子，但预计中子星的合并会产生这种高能粒子。当中子星合并时，相对论性喷流被发射出来。如果喷流中含有质子，它们可以通过光生子的产生发射出高能中微子。此外，中子星合并会产生大量快速的喷出物，这可能是膝盖以上的银河系高能宇宙射线的来源。我们简要回顾了我们从多信使事件GW 170817中学到的知识，并讨论了与中子星合并有关的多信使探测和强子宇宙线产生的前景。
2019-03-14 astro-ph.HE hep-ph
Pion and neutron production by cosmic-ray muons underground
本文研究了宇宙μ子在地下不同深度产生正π介子和正中子的情况。我们首先测试的等效光子方法在特定情况下的$Δ$激发的μ子。我们发现，这种方法，当它忽略了横向响应的动量依赖性，再现非常好的理论μ子截面。这一成功使我们将该方法应用于更高的能量，在那里它还没有被测试过。我们用这种方法从已知的光吸收截面计算了液体闪烁体中正π介子的产生。在20米的浅深度，我们的估计再现了测量结果。对于中子发射，我们包括了明显的来源，如巨共振激发，准氘核过程，准自由π介子产生以及π介子俘获后发射的中子。我们的评估低估了产生的中子数，并发现对深度的依赖性太弱。这表明次级中子的产生在所有深度都很重要。
1995-04-19 hep-ph
Neutrons and antiprotons in ultrahigh energy cosmic rays
考虑中子衰变的时间膨胀效应和GZK截止能量以上的π介子光生行为，分析了GZK截止能量附近的甚高能宇宙射线中的中子分数.我们预测一个非平凡的中子分数以上的GZK截止和一个可忽略的小中子分数以下。然而，在GZK截止点以下的高能宇宙射线中应该有一个大的反质子分数，在几个现有的模型中观察到的宇宙射线事件以上和附近的GZK截止点。如果没有中子的贡献，那么在初级核子宇宙射线与大气的碰撞中，这样大的反质子分数可以通过μ子电荷比$μ^+/μ^-$表现出来。建议利用μ子电荷比作为探测GZK截止附近或以下初级宇宙射线成分的信息之一。
2005-09-06 astro-ph hep-ex hep-ph
Limits on Neutron Lorentz Violation from the Stability of Primary Cosmic Ray Protons
最近的证据似乎证实，超高能初级宇宙射线谱主要由质子组成。这些质子可以穿越很长的距离到达地球，这一事实使我们能够对洛伦兹破坏进行限制。质子既不发射真空切伦科夫辐射，也不发射$β$ -衰变成中子，这就限制了中子扇区中6个以前未测量到的5 × 10^（-14）水平的系数。在这里第一次有界的系数是那些控制自旋无关的增强各向异性的中子。这是一种在没有额外微调的情况下可能已经存在的现象（根据预先存在的界限）。其他种类的强子也有类似的界限。中性π介子的洛仑兹破坏的界限特别强，在4 × 10^（-21）水平，比以前的限制好了11个数量级。
2008-10-10 hep-ph
High-Energy Emission Induced by Ultra-High-Energy Photons as a Probe of Ultra-High-Energy Cosmic-Ray Accelerators Embedded in the Cosmic Web
超高能宇宙线加速器（UHECR）中的光子产生（如伽马射线暴和活动星系）可能导致超高能伽玛射线辐射。我们表明，在磁化结构区嵌入源的UHE对的产生是不可避免的，并伴随着>0.1 TeV的同步辐射提供了一个重要的探针UHECR加速。这将特别是强大的瞬态源，同步对回波可能会检测到未来CTA通过协调搜索的瞬态持续时间约0.1-1年的结构化区域与~Mpc。探测将有助于了解河外磁场的结构以及源的特性。
2011-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Quantum interferometric probe of neutron--hidden neutron oscillations
Università di Salerno（萨莱诺大学）；INFN – Gruppo Collegato di Salerno（意大利国家核物理研究所萨莱诺协作组）；University of Camerino（卡梅里诺大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
利用量子干涉仪探测中子与隐藏中子的振荡现象，通过相位调制和磁性场调控，实现对隐藏粒子参数空间的共振探索，验证中子干涉仪在隐藏领域物理测试中的精度。
2026-05-11 hep-ph
The Neutron as an Alternative Explanation for the Trans GZK Cosmic Rays
我们认为到达地球的超高能宇宙射线中的粒子可能是中子而不是质子。我们强调，在这种情况下，GZK截止的论据是较弱的，可以想象，中子不会受到它的影响，这种情况下将需要中子开始时的能量大于观察到的能量，以便能够在其适当的寿命内旅行所涉及的距离。然后，它必须通过与星系暗物质或星系际介质中的其他物质相互作用，释放大部分额外的能量。
2007-06-28 gr-qc hep-ph
Effects of the Cosmic Neutrino Background Capture on Astrophysical Objects
本文提出中子星和行星可俘获宇宙中微子背景中的低能中微子并释放MeV电子，且中子星温度随红移的演化可作为未来引力波天文台探测宇宙中微子背景的新途径。
2025-03-10 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
Centauro as Probe of Deeply Penetrating Component in Cosmic Rays
讨论了类半人马现象的观测条件及其作为宇宙射线深穿透成分探测器的作用。
1996-09-02 astro-ph hep-ph
Neutrinos from the cosmic noon: a probe of the cosmic star formation history
对宇宙恒星形成历史的多个天体物理探测在红移z > 1时得出了非常不同的推论。虽然所有的探测器似乎都表明在1.5 < z < 3之间有一个恒星形成的高峰期，称为宇宙正午，但这些探测器的详细推论是不一致的。特别是，由H-α数据表示的峰值恒星形成率密度的大小比由UV/IR数据表示的峰值的大小高约4倍。在这项工作中，我们探索了未来在Hyper-Kamiokande（HK）实验中测量弥漫超新星中微子背景的潜力，以解决差异并帮助确定峰值宇宙恒星形成率的大小。我们发现，根据宇宙核心坍缩超新星中微子光谱，HK装载0.1%钆质量有可能区分不同的恒星形成历史之间的1.6-20年的数据收集。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Thermal Evolution of Neutron Stars as a Probe of Physics beyond the Standard Model
中子星的热演化是研究超越标准模型的物理问题的一个探索。首先，我们详细回顾了NS的标准冷却理论，重点是核子超流性的作用。然后我们讨论了轴子和暗物质（DM）的非标准演化，轴子的产生增强了冷却，而DM吸积导致NS加热。为了评估DM加热的效果，我们需要将其与旋转化学加热进行比较，旋转化学加热是由NS中的平衡β过程引起的。在本论文中，我们还研究了中子和质子超流性下的旋转化学加热。
2020-03-18 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Ultra-cold neutrons in qBounce experiments as laboratory for test of chameleon field theories and cosmic acceleration
本文利用qBounce实验中超冷中子的自由落体分析变色龙场对量子引力态波函数的影响，从幺正性条件导出耦合常数β的新上限β≤6.5×10^8，为检验标量场理论和宇宙加速提供了新实验室。
2025-01-26 hep-ph hep-th
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而，在低温和有限（主要是中间）重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前，探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区，而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的，以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutron Star Collapse From Accretion: a Probe of Massive Dark Matter Particles
本文研究大质量暗物质粒子在中子星内通过动量相关散射被捕获并热化、最终导致中子星坍缩为黑洞的过程，并利用暗物质密集区老年中子星的观测对大质量暗物质参数给出强约束。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Hard probes in isobar collisions as a probe of the neutron skin
本研究估算了RHIC和LHC能区$^{96}_{44}$Ru与$^{96}_{40}$Zr同量异位素碰撞的硬探针产额，提出利用其与双核子作用数的关联及$^{96}_{40}$Zr的厚中子皮特性，独立测量两种核素的中子皮差异，为冷富中子物质状态方程提供约束。
2023-07-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
The Neutron Electric Dipole Moment and Probe of PeV Scale Physics
中子电偶极矩的实验极限被用作探索标准模型之外新物理的可能性。在MSSM中，我们使用目前的实验限制的中子EDM和未来可能的改进作为探针的高尺度超对称性。定量分析表明，大到PeV或更大的标量质量可以在改进的实验中探测到，远远超过未来对撞机的规模。我们还讨论了中子EDM作为MSSM之外新物理模型的探索。具体来说，我们考虑一个MSSM扩展的粒子内容，包括一个矢量状的多重态。这样的扩展带来了新的CP破坏源，超出了MSSM中的那些。这些CP相位有助于夸克的EDM和中子EDM。这些贡献进行了分析，在这项工作中，我们包括超对称回路图涉及的中性伴子，charginos，胶子，夸克和镜像夸克交换图在一个循环的水平。我们还考虑了类矢量代与三代混合产生的$W$、$Z$、夸克和镜像夸克交换的贡献。结果表明，中子EDM的实验极限可以用来探索这类新的物理模型。在未来，人们期望中子EDM能够提高一个数量级或更多，从而使人们能够扩展对高尺度超对称性和新物理模型的探测。对于MSSM，高尺度的探测可以达到甚至超过PeV尺度的质量。
2015-05-21 hep-ex hep-ph
Measuring the Cosmic Ray Muon-Induced Fast Neutron Spectrum by (n,p) Isotope Production Reactions in Underground Detectors
虽然宇宙射线μ子本身在地下探测器中相对容易被否决，但它们与原子核的相互作用通过以下方式产生了更阴险的背景：（i）探测器内部由μ子诱导的溅射反应产生的长寿命同位素的衰变，（ii）由从探测器外部进入的快速μ子诱导的中子引发的溅射反应，以及（iii）由从探测器外部进入的快速μ介子诱导的中子引发的核反冲。这些背景很难被否决或屏蔽，对于太阳能、反应堆、暗物质和其他地下实验来说非常重要，特别是在追求增加灵敏度的时候。我们使用fluka来计算宇宙射线μ子产生的所有主要次级中子的产生率和光谱，特别关注次级中子，因为它们很重要。由于中子能谱急剧下降，总中子产生率只对相对较软的中子敏感，而对快中子成分不敏感。我们表明，在10和100兆电子伏之间的范围内的中子谱，而不是探测的（n，p）-诱导的同位素生产率12 C（n，p）12 B和16 O（n，p）16 N在油和水基探测器。12B的结果与最近的KamLAND测量结果吻合得很好。这些结果除了检验μ子秒数的计算外，还具有实际意义，因为1/2B（T1/2 = 20.2ms，Q = 13.4MeV）和16N（T1/2 = 7.13s，Q = 10.4MeV）是这些探测器的主要空间背景。
2005-09-16 hep-ex hep-ph nucl-ex
Cosmic Rays as Probes of Large Extra Dimensions and TeV Gravity
如果存在大的额外维度，并且基本普朗克尺度在TeV尺度，那么问题就出现了，超高能宇宙射线是否可以探测它们。我们研究了这些模型中的中微子-核子截面。弹性前向散射的一些细节进行了分析，希望澄清以前的讨论。我们还估计了黑洞的产生率。我们研究了引力子介导的相互作用的能量损失，并得出结论，他们不能解释宇宙线事件以上的GZK能量限制。然而，这些相互作用可以启动具有特征轮廓的水平空气簇射，并且其速率高于标准模型。
2002-01-30 hep-ph
Old neutron stars as a new probe of relic neutrinos and sterile neutrino dark matter
本文提出利用老中子星与遗迹中微子或惰性中微子暗物质的相干散射导致的冷却或加热效应，作为新探针，可被JWST等望远镜观测，从而探测暗物质参数空间。
2025-03-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Confronting the dark matter capture rate with a continuous gravitational wave probe of local neutron stars
本文首次提出利用连续引力波探测局域中子星群来估计暗物质俘获率，并获得了与直接探测实验及其他天体物理观测相比具有竞争力的约束上限。
2025-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Limiting P-odd interactions of cosmic fields with electrons, protons and neutrons
我们提出的方法提取的P-奇相互作用的赝标量和赝矢量宇宙场与电子，质子和中子的强度的限制。这些领域的候选者是暗物质（包括轴子）和暗能量，以及标准模型扩展所描述的几个更奇特的来源。计算了H、Li、Na、K、Rb、Cs、Ba+、Tl、Dy、Fr和Ra+等原子的宇称非守恒振幅和电偶极矩。通过这些计算和对Dy、Cs和Tl的现有测量，我们将宇称违反的静态赝矢量宇宙场的相互作用强度限制为：与电子的相互作用强度为7*10^（-15）GeV，与质子的相互作用强度为3*10^（-8）GeV。
2014-06-26 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Neutron Stars as Dark Matter Probes
我们研究了暗物质在中子星上的吸积是否会产生任何可见的外部效应。被捕获的暗物质随后湮灭，将加热中子星，尽管这种效应似乎太小，无法以可观测的速率加热靠近的中子星，而银河系中心的中子星被尘埃所掩盖。非湮灭性的暗物质会聚集在中子星的中心。在一个暗物质非常密集的区域，比如在银河系中心，一颗中子星可能会吸积到足以使它在小于宇宙年龄的时间内坍缩。我们计算了稳定的暗物质-核子截面的值会在大范围的质量下导致这种情况发生。
2010-04-05 astro-ph.GA hep-ph
Using neutron stars to probe dark matter charged under a $L_μ-L_τ$ symmetry
本文提出利用年老冷中子星的动力学加热效应，探测在 $L_μ-L_τ$ 对称性下带电的暗物质，通过相对论性缪子相互作用，可覆盖 100 MeV 至 100 GeV 质量范围的未探索参数空间。
2025-10-23 hep-ph
A New Probe of Dark Matter-Induced Fifth Force with Neutron Star Inspirals
轻标量暗物质（DM）是允许在广泛的质量和相互作用类型。我们表明，光标量DM可能会探测到一种新的方式从最后几年的中子星（NS）的二进制inspirals。如果DM与中子相互作用，其在背景中的长波相干性可以引起时间振荡的质量漂移，这是双星螺旋固有的敏感性。但是，在宽带$f \simeq 0.01-1000$ Hz的长达一年的最高频率测量期间，发现大量的引力波（GW）周期显着增强了灵敏度。未来的宽带探测器网络包括LIGO波段探测器，可以探测光标量DM的无约束参数空间。
2019-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Separation of Phases: the microsecond universe and the neutron star
在合理的条件下，当宇宙年龄为1微秒左右时，从夸克到强子的一级QCD相变是完全合理的。夸克强子相变后的残余物，如果有的话，是相变最具决定性的特征。本文指出，重子数大于$10^{43}$的一阶QCD相变的可能遗迹夸克块将在宇宙的整个历史中存活至今，并可被认为是冷暗物质的候选者。中子星的自旋下降核位于相核的高密度低温端，引发了强子到夸克的跃迁。随着恒星的旋转，核心的大小不断增加。最近发现的质量为1.97 $\pm$ 0.04 $M_{\odot}$的大质量脉冲星PSRJ 1614-2230很可能有一个强相互作用的夸克核。从这些中子星中可以观测到什么？
2014-01-24 hep-ph nucl-th
One $μ$ to rule them all: CMB spectral distortions can probe domain walls, cosmic strings and low scale phase transitions
我们提出了一个新的探测纯引力耦合部门与大的各向异性。这些各向异性通过与重子-光子流体的引力相互作用而衰减，重子-光子流体在此过程中被加热。注入的热量导致宇宙微波背景光谱发生可测量的扭曲。我们给出了分析估计的扭曲的大小，并概述了如何计算它们从第一原理。这些方法适用于各向异性的形式的域壁/宇宙弦网络或所造成的一阶相变或标量场动力学。我们发现，这种方法可以潜在地探测以前不受约束的参数空间的大区域，是非常互补的，即将到来的搜索引力波所造成的这种黑暗的部门。
2023-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Lepton and neutron EDM as probe of general two Higgs doublet model
本研究针对通用两希格斯二重态模型（g2HDM），探究其对电子和中子电偶极矩的贡献，指出二者联合结果可约束该模型下的重子生成机制，且随未来实验精度提升有望实现新发现。
2023-11-09 hep-ph
Cosmic 21-cm Fluctuations as a Probe of Fundamental Physics
高红移宇宙21厘米辐射的涨落提供了一个新的窗口，用于观测密度扰动原始谱中高能物理的非常规效应。在暴胀前的初始状态在短距离内被修改的情况下，或者在暴胀过程中出现尺度不变性的偏差的情况下，宇宙21厘米功率谱原则上可以提供比相应的宇宙微波背景各向异性观测更精确的奇异效应测量。
2007-03-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Snowmass Cosmic Frontiers 6 (CF6) Working Group Summary --The Bright Side of the Cosmic Frontier: Cosmic Probes of Fundamental Physics
CF 6工作组在Snowmass 2013上的报告。讨论的主题包括超高能宇宙射线、中微子、伽马射线、重子生成和探索时空基本性质的实验。
2013-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Saturation of Nuclear Matter and Roles of Many-Body Forces: nuclear matter in neutron stars probed by nucleus-nucleus scattering
南部洋一郎在核物理学的基础发展时期留下了巨大的足迹，包括他对核力排斥核心的基本成分及其与核物质饱和度的关系的开创性见解。本文从真实核力和对称核物质以及中子星物质的饱和性质出发，着重介绍了基于Brueckner G矩阵理论的碰撞核相互作用模型的最新进展。详细介绍了最近提出的一种在实验室中通过核-核弹性散射分析提取核物质饱和性质和中子星刚度的独特方案。
2016-04-24 hep-ph nucl-th
Baryon number violation in supersymmetry: Neutron-antineutron oscillations as a probe beyond the LHC
本文综述了超对称性中重子数破缺的研究现状，并展望了通过对中子-反中子振荡的新探索而超越现有研究的前景。其主要动机是最近提出的中子-反中子振荡实验在欧洲SputtersSource在瑞典隆德，预计将能够提高目前的准自由制度的跃迁概率的三个数量级的约束。我们考虑各种过程涉及超伙伴，引起中子-反中子振荡，并提取相应的简化模型，包括最相关的超伙伴和耦合。在这些模型中，我们重铸和确定的排除限制，从大型强子对撞机的搜索，以及从搜索的味道转变，CP破坏和双核衰变。我们发现，对于参数空间的某些区域，建议的中子-反中子实验具有超越所有其他实验的范围，因为它可以探测多TeV范围内的胶子和夸克质量。
2017-10-17 hep-ex hep-ph
Laser frequency combs and ultracold neutrons to probe braneworlds through induced matter swapping between branes
本文研究了一个新的实验框架来检验膜世界假说。最近的理论结果表明，在适当的磁矢势的影响下，膜之间的物质交换是可能的。它表明，所需的条件可能会实现与当今的技术。该实验使用脉冲和相干电磁辐射源，并依赖于超高精度光谱学中众所周知的Hansch频率梳技术。一个很好的测试假设的候选物质是一个极化的超冷中子气体，其中交换中子的数量被测量。
2011-02-15 gr-qc hep-ph hep-th
Observability of neutron events above the Greisen-Zatsepin-Kuzmin cut-off due to violation of Lorentz invariance
超高能宇宙射线事件的聚集表明它们起源于致密源。超高能核从遥远的天体物理源（类星体或BL Lac天体）到达地球避开Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）截止的可能物理机制之一是违反洛伦兹不变性。假设违反了洛伦兹不变性，我们计算了一些EGRET源（包括$γ$ -射线大声BL Lac对象）的中子事件的预期数量，这些中子事件可以与AGASA观察到的能量高于$4\times10^{19}$ eV的超高能宇宙射线事件在方向上相关联。本文介绍了当EGRET源与超高能宇宙线事件相关时，如果洛伦兹不变性的破坏是导致能量高于GZK截止值的超高能宇宙射线传播的原因，AGASA将来应该看到什么。
2003-11-18 astro-ph hep-ph
Anisotropies in the gravitational wave background as a probe of the cosmic string network
脉冲星计时阵列是通过寻找引力波背景来检验宇宙弦是否存在的有力工具之一。背景的振幅与宇宙弦的信息有关，例如张力和弦网络的性质。此外，通过测量引力波（GW）背景中的各向异性，人们可能能够提取更多关于宇宙弦性质的信息。在本文中，我们提供的各向异性水平的估计，预计在GW背景产生的尖点宇宙弦。我们发现，各向异性水平强烈依赖于初始环的大小$α$，因此，我们可能能够把约束$α$通过测量GW背景的各向异性。我们还发现，某些区域的参数空间可以通过移动观测频率的GWs进行探测。
2017-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays: A Probe of Physics and Astrophysics at Extreme Energies
宇宙射线的起源是天体物理学中尚未解决的主要问题之一。特别是，观测到的最高能量宇宙射线具有宏观能量，它们的起源可能与宇宙中最具能量的过程有关。因此，他们提供了一个物理学和天体物理学在实验室实验中无法达到的能量探测。理论解释的范围从天体物理环境中带电粒子的加速到粒子物理学超越了完善的标准模型，以及发生在我们宇宙最早时刻的过程。区分这些场景需要有效面积在1000平方公里范围内的探测器，这些探测器目前正在建设中或处于规划阶段。与伽马射线和中微子天体物理学的密切联系增加了这个领域的跨学科性质。
2001-04-17 astro-ph hep-ph
Chiral molecules as sensitive probes for direct detection of $\mathcal{P}$-odd cosmic fields
手性分子的赝标量和赝矢量宇宙场的类时分量的时间依赖性的直接检测的特殊优势突出。这些场在冷暗物质的不同模型中或在违反标准模型扩展的洛伦兹不变性中被调用，因此是超越标准模型的物理学特征。用分子CHBrClF对赝矢量宇宙场的20年实验的灵敏度，如由参数$|b^\mathrm{e}_0|$表征的，估计为$\mathcal{O}(10^{-12}\,\mathrm{GeV})$，并且允许预测用有利选择的手性分子探针的未来实验的灵敏度为$\mathcal{O}(10^{-17}\,\mathrm{GeV})$，这将是目前最佳极限的至少两个数量级的改进。
2020-05-05 hep-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Probing Cosmic Strings with Gravitational-Wave Fringe
宇宙弦是早期宇宙相变的重要残余。我们表明，它们可以探测到的引力波（GWs）从紧凑的二元合并。如果这种啁啾的GW经过宇宙弦，它就会受到引力透镜的作用，留下透镜作用的特征信号--GW条纹。它可以通过GWs的频率啁啾自然地观察到。这使得探测宇宙弦与小张力$Δ= 8πG μ= 10^{-6} \text{ -- } 10^{-10}$，低于电流约束，在高频LIGO波段和中波段探测器。虽然它的探测率估计很小，但即使是一次探测也可以用来识别宇宙弦。与仅在局域$U(1)$模型中由环衰变产生的随机GW相反，GW条纹可以独立地直接探测直弦模型。这也是对现有的具有强透镜效应的探针的补充。
2020-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow neutron production as a probe of hadron formation in high-energy $γ^*A$ reactions
在计划中的电子-离子对撞机上进行的深度非弹性散射（DIS）实验将受到核体积内强子形成细节的影响。除了半包容性的粒子生产实验，通过发射中子的靶核衰变提供了一个额外的机会来探测这一领域。本文报道了μ子和虚光子与原子核碰撞中低能中子产生的混合动力学+统计计算。我们证实了这一结论，在$μ^-$ +铅DIS在470 GeV的中子产生的E665数据表明，强抑制的强子与以上$\sim 1$ GeV/c的动量的末态相互作用。大型强子对撞机（LHC）和相对论重离子对撞机（RHIC）的超周边重离子碰撞可以用来测试这种抑制。本文计算了在LHC和RHIC可达能量下，几种强子形成模型的光子-核碰撞中子多重数分布和$p_t$谱。我们认为，超周边重离子碰撞中子产生的研究打开了一个新的窗口，小$x$动力学和光子波函数的强子分量。
2020-01-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing Strongly Coupled Chameleons with Slow Neutrons
我们考虑用慢中子探测变色龙的不同方法。变色龙修正了地球引力场中中子在平面镜上的反弹势。这引起了中子能级的变化，这种变化可以在目前的实验中检测到，比如花岗岩。平行板之间的变色龙具有气泡状的场分布，这将在干涉测量实验中改变中子的相位。我们表明，这种新的检测方法是有竞争力的弹跳中子之一，希望提供一个有效的探测变色龙时，强烈耦合到物质。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
