Boosted dark matter from diffuse supernova neutrinos
XENON合作最近报道了在低能量区域中的电子反冲事件，其意义约为$3.3σ$。用热暗物质来解释这种过剩似乎很有挑战性。我们提出了一个方案，银河系晕中的暗物质得到提升，作为散射的结果与弥漫的超新星中微子背景。这种相互作用可以将暗物质加速到半相对论速度，而这种通量反过来可以与探测器中的电子散射，从而提供更好的数据拟合。我们确定的暗物质质量和相互作用截面满足过剩的参数空间中的区域。此外，考虑到只有数据的假设，我们还施加界限的暗物质散射截面，这是竞争与其他实验的界限。
2022-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Investigating the collinear splitting effects of boosted dark matter at neutrino detectors
在简化的亲电子暗光子模型框架下研究了宇宙线助推的暗物质（DM）的探测前景。聚焦于keV $\sim $ MeV尺度附近的暗物质和暗光子质量，我们考虑从XENON 1 T和Super-K实验获得的边界。在计算XENON 1 T约束时，仔细考虑了电子束缚态效应。对于能量阈值相对较高的中微子探测器，通过引入DM部分子分布函数（PDF），考虑了质量和动量传递的尺度分级引起的大对数效应.在中微子探测器中，对数效应会降低DM散射的电子反冲率。此外，我们发现DUNE和JUNO实验提供了高灵敏度的探测暗光子成分的DM PDF通过暗康普顿过程。我们还检查了DM自散射截面上的子弹状簇约束。
2023-02-07 hep-ph
Prospects of probing $θ_{13}$ and neutrino mass hierarchy by Supernova Neutrinos in KamLAND
本文通过对超新星中微子的观测，研究了KamLAND探测器探测中微子振荡参数的物理潜力。特别是，我们讨论了探测的混合角$θ_{13}$和确定的符号$Δm^2_{32}$从总的带电电流（CC）事件率的质子和$^{12}{C}$目标，以及从CC光谱的可能性。我们讨论了探测地球物质效应引起的调制的机会，从观察的CC光谱在不同的CC反应在KamLAND，并找到所需的体积，以获得一个统计上显着的签名的地球物质效应在不同的能量箱。我们还计算了碳和自由质子的中性电流（NC）反应中预期的事件发生率，并研究了带电电流与中性电流的比率，这是免费的绝对光度不确定性的超新星中微子通量，可以是有用的，在探测振荡参数。
2003-12-22 hep-ph
Probing triple Higgs production via $4τ2b$ decay channel at a 100 TeV hadron collider
首次在100 TeV强子对撞机上全面研究了$4τ2b$末态的三重Higgs产生，结合resolved和boosted重建、事件分类及BDT方法，显著提升灵敏度，为探测Higgs四线性耦合提供了可行途径。
2025-04-05 hep-ph
Probing Electroweak Precision Physics via boosted Higgs-strahlung at the LHC
我们用亚喷流技术研究了标准模型有效场论（SMEFT）中的高能过程$pp \to Z(\ell^+ \ell^-)h(b\bar b)$，重建了希格斯玻色子.我们发现，在高能量下，这个过程探测四个方向的维度6 EFT空间，即运营商，有助于四个接触相互作用，$hZ_μ\bar{f}γ^μf$，其中$f=u_L, u_R,d_L$和$d_R$。然而，这四个方向已经受到LEP的$Z$ -极和双玻色子测量的约束。我们表明，通过利用这个过程中的SMEFT和精度，可以通过使用subjet技术在高亮度LHC的能量增长，可以得到这些运营商的界限是一个数量级优于现有的LEP界限。
2018-10-29 hep-ex hep-ph
Probing Boosted Light Scalars in the Type-I 2HDM
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Birla Institute of Technology and Science, Pilani（比拉理工学院皮拉尼校区）
研究类型I双双态模型中轻标量的电弱产生及其衰变特性，通过多轻标量最终态探测参数空间，展示在HL-LHC条件下对重标量的排除范围。
2026-10-14 hep-ph
Mapping the evolution of supernova-neutrino-boosted dark matter within the Milky Way
本研究探究了过去十万年银河系内核心坍缩超新星产生的超新星中微子增强暗物质（SN$\ u$ BDM）的时间演化与空间分布，对比其与宇宙弥散SN$\ u$ BDM（DBDM）的强度，明确了DBDM在当前搜寻中的重要性。
2025-10-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing Compressed Bottom Squarks with Boosted Jets and Shape Analysis
一个可行性研究的最轻的底夸克（sbottom）在压缩的情况下，它的质量差从最轻的中性伴子是5 GeV的搜索。进行两个单独的研究：$(1)$最终状态，其包含两个VBF样标记喷流，缺少横向能量，以及零个或一个$b$标记喷流;以及$(2)$最终状态，其由初始状态辐射（ISR）喷流，缺少横向能量，以及至少一个$b$标记喷流组成。在每种情况下进行的信号和背景的缺失的横向能量分布的形状的分析，导致显着改善的切割和计数分析，特别是在将系统和堆积的考虑。在VBF的标签喷流的研究中的形状分析导致$3σ$排斥潜在的sbottoms与质量高达$530 \, (462)$ GeV的$300$ FB $^{-1}$在14 TeV的积分亮度，与$5\%$系统学和PU $= 0 \, (50)$。
2015-08-04 hep-ex hep-ph
Probing neutrino mass hierarchies and $ϕ_{13}$ with supernova neutrinos
我们研究了利用未来超新星爆发的中微子来探测中微子质量等级和混合角$ϕ_{13}$的可行性。在分析中采用了一个具有不同$n$的逆幂律密度$ρ\sim r^{n} $作为一个典型的核塌缩超新星的密度轮廓。$ν_{e}$和$\barν_{e}$的生存概率可简化为$n$和$ϕ_{13}$的二维函数。发现在$n-\sin^{2} ϕ_{13}$参数空间中，概率函数的3D图表现出高度非平凡的结构，这些结构对质量层次、混合角$ϕ_{13}$和$n$的值敏感。建立了导致3D图中可观察到的差异的条件。在考虑了$n$的不确定性的基础上，对地球物质效应进行了定性分析。
2006-02-27 hep-ph
Probing neutrino mass ordering with supernova neutrinos at NO$ν$A including the effect of sterile neutrinos
本研究探讨利用NO$ν$A实验的超新星中微子探测质量顺序，发现NC通道可区分惰性中微子，且在5 kpc距离处能以5σ置信度区分正常与倒置质量顺序，系统误差和能量涂抹会降低灵敏度。
2025-06-23 hep-ph
Probing non-standard neutrino interactions with supernova neutrinos
本文分析了通过探测未来银河系超新星（SN）中产生的中微子来探测非标准中微子相互作用（NSI）的可能性，在三中微子框架下考虑了NSI对中微子通过SN包层传播的影响，特别注意了NSI引起的共振转换，这种共振转换可能发生在最去轻子的内层。我们研究了在兆吨级水切伦科夫探测器中探测NSI效应的可能性，无论是通过$\barν_e$谱中的调制效应，由于（i）通过SN包络的冲击波通道，（ii）电子分数的时间依赖性和（iii）地球物质效应;或者，最后，通过可能的中子化$ν_e$爆发的可探测性。我们发现，由于内部的非结构诱导的共振转换，$\barν_e$光谱可以表现出戏剧性的功能。这发生在几个百分比的非通用NSI强度，以及在几个$\times 10^{-5}$以上的非常小的风味改变NSI。
2007-04-02 hep-ph
Energy-dependent Boosted Dark Matter from Diffuse Supernova Neutrino Background
利用超新星弥散中微子增能暗物质，考虑能量依赖散射截面，基于XENONnT等实验数据设定新限制，显著修正恒定截面下的约束。
2024-03-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing scalar non-standard interaction of supernova neutrinos in next-generation neutrino experiments
Department of Physics and Astronomy, University of Iowa（爱荷华大学物理与天文系）
本研究探讨了标量非标准相互作用对超新星中微子传播的影响，并展示了Hyper-Kamiokande实验如何解决中微子质量顺序的退化问题。
2026-02-20 hep-ph
Probing the Sterile Neutrino Dipole Portal with SN1987A and Low-Energy Supernovae
本研究通过SN1987A和低光度IIP型超新星观测，利用积分光度法改进冷却界限，并约束惰性中微子偶极子耦合强度至$10^{-11}$ GeV$^{-1}$，发现质子Primakoff上散射主导低质量惰性中微子产生。
2024-02-02 hep-ph
Probing Cosmic-Ray-Boosted and Supernova-Sourced Sub-GeV Dark Matter with Paleo-Detectors
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP), University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分部，中国科学院大学）；Key Laboratory of DM and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（暗物质与空间天文重点实验室，中国科学院紫金山天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；Department of Physics and Institute of Theoretical Physics, Nanjing Normal University（南京师范大学物理系和理论物理研究所）
本文提出利用古探测器探测亚GeV暗物质，通过宇宙射线或超新星中热产生加速暗物质至半相对论速度，从而在地质时间尺度上记录核 recoil 能量，扩展了暗物质探测的参数范围。
2026-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Origins of Neutrino Mass with Supernova Data
我们研究II型超新星签名的中微子质量产生通过对称性破缺的范围从千电子伏到兆电子伏的尺度。导致对称性破缺的标量可以在超新星核心中热化并恢复对称性。标量衰变产生的中微子的平均能量大约是热中微子的一半，并且是玻色-爱因斯坦分布的。我们发现，即使没有超新星参数的详细知识，在超级神冈发现也是触手可及的。
2005-05-17 astro-ph hep-ph
Searching for Afterglow: Light Dark Matter Boosted by Supernova Neutrinos
本文利用超新星中微子加速的轻暗物质到达地球的飞行时间信息，通过神冈和超级神冈对 SN1987a 的数据给出新的截面约束，并预测了超级神冈探测器对下一颗银河系超新星的探测灵敏度。
2024-05-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing Non-Standard Neutrino Interactions with Supernova Neutrinos at Hyper-K
非标准中微子自相互作用（NSSI）可能比费米相互作用更强。我们调查的能力，以约束这些四中微子相互作用的影响，中微子的流量源自银河系超新星。在核塌缩超新星的稠密介质中，这些新的自相互作用可以对中微子振荡产生显著的影响，导致味演化和光谱水平的变化。我们使用模拟的中微子通量从13太阳质量，核心坍缩超新星在10千秒差距，并数值传播这些中微子通过恒星介质考虑真空/MSW振荡，SM $ν-ν$散射以及$ν-ν$的相互作用，所产生的NSSI。我们将由此产生的中微子通量传递给未来的Hyper-Kamiokande探测器的模拟，看看当下一个银河系超新星变得可见时，对NSSI参数的约束是可能的。我们发现，这些约束强烈依赖于中微子质量层次结构，如果NSSI是违反或保存的味道。在Hyper-K下，正常层次（NH）中对NSSI的敏感性受到实验有效检测$ν_{e}$的能力的限制，但如果NSSI特别强，则可以看到与无NSSI的偏差。在倒置层次（IH）的情况下，Hyper-K可以显着提高约束的味道违反NSSI下降到$\mathcal{O}(10^{-1})G_{F}$。
2020-01-09 hep-ph
Probing galaxy density profiles with future supernova surveys
在本文中，我们讨论的可能性，测量哈勃参数和星系密度剖面的斜率，利用未来的超新星数据。随着未来的超新星调查，如SNAP，大量的核心坍缩超新星将被发现，其中一小部分将被多次成像。对这些系统的像分离、通量比、时间延迟和透镜前景星系的测量将对星系晕的斜率提供严格的约束，并为其他关于哈勃参数的宇宙学测试提供补充和独立的信息。
2004-10-12 astro-ph hep-ph
Signatures of afterglows from light dark matter boosted by supernova neutrinos in current and future large underground detectors
本文建立了计算银河系任意位置超新星中微子助推暗物质通量的通用框架，在 U(1)_{Lμ-Lτ} 模型中分析其时间、角度和能谱特征，并给出 Super-K、Hyper-K 和 DUNE 的预期探测灵敏度。
2024-05-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Two-loop QCD amplitudes for $t\bar{t}H$ production from boosted limit
该研究针对高能物理中用于探测顶夸克汤川耦合的$t\ar{t}H$产生过程，利用质量因子化公式计算了强子对撞机高能增强极限下的两圈QCD振幅，验证了方法准确性并给出有限部分预测，可用于计算该过程的次次领头阶微分截面。
2024-02-01 hep-ph
Probing the inert doublet model using jet substructure with a multivariate analysis
我们探索具有挑战性的，但现象学上有趣的分级质谱的惰性双重模型，相对较轻的暗物质随着更重的标量状态可以完全满足约束的遗迹丰度，也满足其他理论以及碰撞和天体物理界。为了探测这个区域的参数空间在大型强子对撞机，我们提出了一个信号过程，结合了两个大半径的助推射流随着大量丢失的横向动量。借助于我们直观的信号选择，我们捕获了一个混合过程，其中di-fatjet信号被mono-fatjet贡献显著增强，对SM di-fatjet背景的影响最小。标量之间相当大的质量差异证实了这一点，这些最初由大质量矢量玻色子的强子衰变产生的助推喷流仍然携带着其根源的固有足迹。这些功能内注入射流子结构可以提供额外的处理涉及QCD喷流的大背景。我们采用了多变量分析，使用提升决策树提供了一个强大的机制来探索分层的情况下，这将使几乎整个可用的参数空间以及达到14 TeV的LHC运行具有高亮度。
2019-10-09 hep-ex hep-ph
Probing Exotic Physics With Supernova Neutrinos
未来的银河系超新星将为研究中微子的性质和相互作用提供极长的基线。在本文中，我们讨论了使用这样的事件来约束（或发现）奇异物理学的影响，目前没有约束的情况下，无法访问的反应堆或太阳中微子实验的可能性。特别是，我们专注于中微子衰变和量子退相干的情况下。我们计算了当前和未来的水切伦科夫，蒸发和液氩探测器的核心坍缩超新星的预期信号，并发现这样的观测将能够区分许多这些情况。此外，未来的探测器将能够通过检查与银河系超新星的中子化爆发有关的事件来得出强有力的、独立于模型的结论。
2010-09-29 astro-ph.HE hep-ph
Analyzing polarized boosted top from stop decay at high luminosity and high energy LHC
测量顶夸克的极化对于理解任何与顶夸克耦合的新物理都是极其重要的。在这里，我们承担了在升级后的高亮度高能LHC上提取TeV尺度终止衰变产生的顶夸克极化的任务。我们着重讨论了从停止衰变到半轻子末态的两个顶点的情形。我们考虑到所有相关的背景，并把运动削减，以抑制他们。我们到达一个信号区域，在该区域可以观察到具有合理意义的所需信号。接下来，我们研究，在这样的信号区域，如何以及顶部偏振可以测量。为此，我们已经计算了左手和右手顶夸克可以用$P$ -值相互分离的程度。我们还进行了各种质心能量和积分亮度之间的比较研究，在他们的探测停止衰减的顶部偏振的范围。
2021-11-29 hep-ph
Prospects for probing the dark energy via supernova distance measurements
对Ia型超新星（SNe Ia）的距离测量表明，宇宙正在加速，并且三分之二的临界能量密度存在于具有负压的暗能量成分中。到Ia超新星的距离测量可以用来区分暗能量的不同可能性，如果它是一个演化的标量场，则可以重建标量场势。我们推导了重建方程，并通过蒙特卡罗模拟讨论了这种方法的可行性。
1999-06-24 astro-ph hep-ph
Displaced fat-jets and tracks to probe boosted right-handed neutrinos in the $U(1)_{B-L}$ model
本文研究了右手中微子（RHN）通过$B-L$ $Z'$玻色子的成对产生以及在大型强子对撞机（HL-LHC）和未来$pp$对撞机（FCC-hh）上的探测前景。我们重点关注质量为$10-70$ GeV的RHN态，对于小的活性-无菌混合强度，这自然会导致顶点位移。通过与$m_{Z'} \ge 1$ TeV的质量共振产生的RHN被严重增强，导致准直衰变产物，从而产生脂肪喷射。我们调查的内部探测器和μ子光谱仪，即一对移位的脂肪喷流和相关的轨道，分别专用签名的检测前景。我们发现，HL-LHC和FCC-hh都可以对小的活性-无菌混合$V_{μN} > 10^{-6}$和$V_{μN} > 10^{-7}$敏感，事件数分别达到$\mathcal{O}(10)$和$\mathcal{O}(10^3)$。这允许探测轻中微子质量的产生通过跷跷板机制在这种情况下。
2022-03-11 hep-ph
Supernova-Neutrino-Boosted Dark Matter from All Galaxies
本研究拓展超新星中微子助推暗物质的概念，评估了高红移所有星系的弥散助推暗物质通量，得出大型中微子实验可达到的截面灵敏度，并验证了暗物质尖峰对两类探测的影响有限。
2024-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing supernova physics with neutrino oscillations
我们指出，太阳中微子振荡与大的混合角，证明在目前的太阳中微子数据有很强的影响，通过中微子观测诊断的战略，中微子驱动的超新星（SN）。这样的振荡会引起中微子能谱的显著变形，从而使我们能够获得SN中微子谱的其他无法获得的特征。我们证明了利用质子的带电电流反应，在大质量水切伦科夫探测器中观测来自银河系SN的bar{nu}_{e}，可以确定非电子味中微子的温度和光度。
2002-07-26 astro-ph hep-ph
Indirect detection of boosted light scalar dark matter
本研究利用伽马射线和中微子天文观测数据，探索间接探测MeV尺度增强型轻标量暗物质，发现其质量范围约20-80 MeV，并强调间接搜索对探测此类暗物质的关键作用。
2025-09-08 hep-ph hep-th
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
Detecting neutrino-boosted axion dark matter in the MeV gap
暗物质（DM）难以捉摸的本质仍然是一个远未解开的谜团。大量的工作致力于寻找DM与标准模型粒子的微弱相互作用的特征。在这项工作中，我们探讨了与超新星中微子相互作用的轴子DM的签名：中微子助推轴子DM（$ν$ BADM）。我们专注于$ν$ BADM在银河系磁场中转换成光子，产生一种奇特的伽马射线通量。这个信号落在探索不足的MeV能量范围内，将由下一代伽马射线任务探测。再一次，天体物理学的研究可以作为基础物理学的探测器，揭示DM的性质和特性。
2023-02-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing neutrino oscillations from supernovae shock waves via the IceCube detector
本文分析了激波通过超新星时产生的随时间变化的中微子振荡信号，包括三个活跃中微子的情况和两个额外的惰性中微子的情况。它示出，即使没有味道识别和能量测量，详细的信息的中微子的质量和混合角可以获得与具有优良的时间分辨率的探测器，如冰立方。这样的信号也将提供有关超新星内部冲击波性质的重要信息。
2006-09-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Probing Neutrino Mass Hierarchy by Comparing the Charged-Current and Neutral-Current Interaction Rates of Supernova Neutrinos
中微子质量等级是中微子的基本性质之一，尚未确定。介绍了一种通过比较超新星中微子在闪烁探测器中的中性流（NC）相互作用率$ν(\hatν) + p\rightarrowν(\hatν) + p$和逆β衰变（IBD）相互作用率$\barν_e + p\rightarrow n + e^+$来确定中微子质量等级的方法。超新星内部的中微子味转换对中微子质量等级很敏感。由于Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应，$\barν_e$通量与$\barν_x$（$x=μ,~τ$）通量的完全交换发生在倒置层次中，而这样的交换不发生在正常层次中。结果，与正常层级中的高能量IBD事件相比，在反向层级的检测器中发生更多的高能量IBD事件。通过比较IBD相互作用率和与质量等级无关的NC相互作用率，可以确定中微子的质量等级。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Structure of Jet Driven Core-Collapse Supernova and Long Gamma Ray Burst Progenitors with High Energy Neutrinos
高能中微子的到达时间编码了关于其来源的信息。我们证明了在相对论喷流中中微子发射的起始时间的能量依赖性可以用来提取有关超新星/伽马射线暴祖先结构的重要信息。我们研究了不同超新星和伽马射线暴的祖先，包括红色和蓝色的超巨星，氦核，沃尔夫-拉叶星，和化学均匀的恒星，具有各种质量和金属丰度的能量和时间的依赖性。对于扼流射流，我们计算的截止可观察到的中微子能量取决于半径的射流是失速。此外，我们展示了如何使用这种能量和时间依赖性来识别和区分祖细胞，少至一个或两个观察到的事件，在有利的条件下。
2012-09-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
High-Energy Neutrinos from Cosmic-Ray Scatterings with Supernova Neutrinos
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；The University of Tokyo（东京大学）
研究宇宙射线与超新星中微子散射产生高能中微子的机制，通过计算其通量，利用合理天体物理条件及新物理增强的截面，用中微子望远镜对超高能质子 - 中微子截面设置新约束。
2026-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing the Evolution of the Dark Energy Density with Future Supernova Surveys
暗能量密度的时间依赖性可能是宇宙中暗能量性质的重要线索。我们表明，未来的超新星数据从专用望远镜（如SNAP），当与附近的超新星的数据相结合，可以用来确定如何暗能量密度$ρ_X(z)$取决于红移，如果$ρ_X(z)$不是太接近一个常数。为了定量比较，我们对一些暗能量模型进行了广泛的研究。基于这些模型，我们模拟了数据集，以表明我们确实可以重建暗能量密度的时间依赖性的正确符号，在以$1+w_0 = -w_1 z_{max}/3$为中心的简并区域之外（其中$z_{max}$是调查的最大红移，例如，SNAP的$z_{max}=1.7$）。我们强调，在相同的数据下，人们可以直接获得更多关于暗能量密度的信息（以及它的时间依赖性），而不是关于它的状态方程。
2004-02-03 astro-ph hep-ph
Probing axions with the neutrino signal from the next galactic supernova
我们研究了轴子发射在模拟大质量恒星爆炸的影响，作为补充标准中微子发射的能量损失的额外来源。这个通道的加入缩短了初生质子中子星的冷却时间，从而缩短了中微子信号的持续时间。我们将轴-物质耦合强度作为自由参数来研究它对质子中子星演化以及对中微子信号的影响。我们进一步分析了当前和下一代地下中微子探测器中增强冷却的可观测性，表明可以探测轴子质量$m_a \gtrsim 8 \times 10^{-3}$ eV的值。因此，对银河系超新星中微子的观测将为探测计划中的日光镜实验-国际轴子观测站（IAXO）-范围内的轴子质量提供宝贵的可能性。
2016-09-26 astro-ph.HE hep-ph
Probing Dark Energy via Neutrino & Supernova Observatories
提出了一种新的方法提取宇宙学演化参数，使用探测器而不是光：未来的观测扩散反中微子流量发射的核心坍缩超新星（SNe），结合从未来的SN调查提取的SN率。利用未来的中微子探测器，如富钆、百万吨级、水探测器或10万吨级液态氩探测器或液态闪烁体探测器，可以提取遗留的SN中微子微分通量。利用未来的精密观测站直接观测超新星爆炸，可以重建堆芯塌陷的超新星速率。我们的方法本身不能与基于光学的测量的准确性竞争，但可以作为一个重要的一致性检查以及补充信息的来源。该提案不需要构建专门的实验，而是依赖于为其他目的而提出的未来实验。
2006-07-10 astro-ph hep-ex hep-ph
Probing a diffuse flux of axion-like particles from galactic supernovae with neutrino water Cherenkov detectors
在这篇文章中，我们声称，类轴子粒子（ALP）与MeV的质量可以产生半相对论性的速度在核心坍缩超新星（SNe），产生一个弥漫的银河通量。我们表明，这些ALP可以检测到中微子水切伦科夫探测器通过$a \, p \rightarrow p \, γ$相互作用。使用超级神冈的数据，我们推导出新的约束ALP参数空间，不包括一个区域跨越一个数量级以上的ALP-质子耦合的冷却范围内的ALP质量的范围内的$1-70$ ~MeV和ALP-质子之间的耦合$\sim 2\times10^{-5}-2\times10^{-4}$。我们表明，未来的超神冈将能够探测耦合小到$\sim 10^{-5}$，大大限制了SN 1987 A冷却边界以上的允许区域。
2025-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Probing Heavy Neutrinos at the LHC from Fat-jet using Machine Learning
我们探讨了利用机器学习方法在强子对撞机上通过过程$pp \rightarrow W^{\pm *}\rightarrow μ^{\pm} N \rightarrow μ^{\pm} μ^{\mp} W^{\pm} \rightarrow μ^{\pm} μ^{\mp} J$从它们的强子终态（包括脂肪喷射信号）中寻找重中微子的可能性。我们使用梯度提升决策树或多层感知器的方法来分析的观测纳入射流子结构的信息，这是在强子对撞机与$\sqrt{s}=$ 13，27，100 TeV。发现在观测量中，变系统的不变质量和轻子的观测量是区分信号和背景的最有力的观测量。在机器学习技术的帮助下，与基于切割的分析相比，对活性-无菌混合的限制已经提高了大约一个数量级，其中$V_{μN}^2 \lesssim 10^{-4}$用于质量为100 GeV $~<m_N<~$ 1 TeV的重中微子。
2023-03-28 hep-ph
Probing secret interactions of eV-scale sterile neutrinos with the diffuse supernova neutrino background
质量在eV尺度的惰性中微子和$θ_0\simeq 0.1$级的大混合可以解释短基线中微子振荡数据中发现的一些异常。在这里，我们重新审视中微子门户的情况下，eV尺度的不育中微子通过一个新的规范矢量玻色子$ϕ$的自相互作用。它们在早期宇宙中通过与活动中微子混合而产生，可以被无菌区的诱导有效势抑制。我们研究了不同的宇宙学观测如何约束这个模型，在新的规范玻色子，$M_ϕ$，和它的耦合到不育中微子，$g_s$的质量。然后，我们将探讨如何探测这个特定模型的允许参数空间的一部分与未来的观测扩散超新星中微子背景的超神冈和DUNE探测器。对于$M_ϕ\sim 5-10$ ~keV和$g_s \sim 10^{-4}-10^{-2}$，在宇宙学约束条件允许的情况下，我们发现扩散的超新星中微子在到达地球的途中与残余的不育中微子相互作用会导致中微子谱的显著下降，这将在这些探测器上观察到的事件谱中产生独特的特征。
2018-05-30 astro-ph.HE hep-ph
Probing long-range $L_e-L_μ$ forces with supernova neutronization burst neutrinos
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
研究在无反常的\(U(1)'_{L_e - L_μ}\)框架下，利用超新星中子化爆发中微子探测长程轻子相互作用。通过将长程势纳入中微子振荡并在DUNE中模拟，发现长程势会显著改变电子中微子存活概率，未来对银河系超新星中微子观测可提供灵敏探测。
2026-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Energy with Supernovae: Exploiting Complementarity with the Cosmic Microwave Background
未来十年，宇宙学和粒子物理学的一个主要目标将是揭开推动宇宙加速膨胀的暗能量的本质。特别是，确定状态方程的暗能量，w等效p/rho，其时间变化，dw/dz，将是至关重要的发展理论理解的新物理现象背后。Ia型超新星（SNe）和宇宙微波背景辐射（CMB）的各向异性对暗能量状态方程都很敏感。SNe单独可以以一定的精度确定w（z），而CMB各向异性单独不能，因为物质密度Omega_M和w之间有很强的简并。然而，我们表明，普朗克CMB任务可以显着提高深SNe调查的权力，以探测W，特别是dw/dz。由于CMB约束在Omega_M-w平面上几乎与SNe约束正交，因此对于约束w（z），普朗克比精确确定Omega_M更有用。我们讨论了CMB/SNe互补性如何影响超新星调查的红移分布的策略，以确定w（z），并得出结论，一个精心设计的样本应该包括大量的超新星红移z ~ 2。
2003-04-30 astro-ph hep-ph
Probing Dynamics of Dark Energy with Supernova, Galaxy Clustering and the Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations
利用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，结合超新星（Riess“Gold”样品）、星系团（SDSS 3D功率谱和SDSS lyman-α森林信息）和最近三年的Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）观测，对暗能量动力学进行了全局分析.我们允许暗能量状态方程跨越-1，并特别注意当错误地忽略暗能量扰动时的影响。我们发现动力学暗能量的参数空间现在受到很好的约束，忽略暗能量扰动将使参数空间显着更小。动态暗能量模型，其中状态方程交叉-1是温和的青睐和标准的\LambdaCDM模型仍然是一个很好的适合目前的数据。
2006-03-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing secret interactions of eV-scale sterile neutrinos with the diffuse supernova neutrino background
虽然有三种“活跃”中微子与误差条内的混合角结果一致，但有一些异常可能是超出标准模型的物理学暗示，该模型可以容纳第四种主要是“无菌”的中微子物质，其质量为eV级，混合角为$θ_0\simeq 0.1$级的活跃中微子。我们描述了一个eV尺度的不育中微子的情况下，通过一个新的规范矢量玻色子，一个“秘密”的调解人$ϕ$的自相互作用。我们表明，它们的生产在早期宇宙通过混合与活跃的中微子是一致的大爆炸核合成和自由流的限制在宇宙微波背景时代。对于keV的$M_ϕ=4-8$和无菌中微子耦合$g_s=10^{-4}$，我们发现扩散的超新星中微子与在向地球传输过程中残留的无菌中微子的共振相互作用会引起中微子通量的光谱下降。我们说明了相应的（反）中微子事件分布作为一个功能的能量在DUNE（超神冈）探测器。
2020-12-10 astro-ph.HE hep-ph
Probing Late Neutrino Mass Properties with Supernova Neutrinos
晚时间中微子质量产生的模型包含了宇宙背景中微子与超新星遗迹中微子（SRN）通过交换壳层轻玻色子的新的相互作用，导致在地球上观察到的差分SRN通量的显着修改。我们考虑了在低尺度下产生中微子质量的阿贝尔U（1）模型，并指出在这个模型中存在一个大的参数空间，在这个参数空间中，由轻玻色子交换引起的通量变化可能允许人们区分中微子是Majorana粒子还是Dirac粒子，即中微子质量等级的类型（正常或倒置或准简并），也可能确定中微子质量的绝对值。这些效应的存在的测量将有可能在下一代水切伦科夫探测器富含钆，或大型100千吨液氩探测器。
2007-08-08 astro-ph hep-ph
Constraints on dark matter boosted by supernova shock within the effective field theory framework from the CDEX-10 experiment
本研究利用CDEX-10实验的205.4 kg·day数据，在NREFT框架下对Monogem Ring超新星遗迹加速的暗物质给出新约束，将耦合常数排除区间拓展至亚GeV区间。
2025-11-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Towards Probing the Diffuse Supernova Neutrino Background in All Flavors
要完全了解一般的核心坍缩超新星，需要探测所有类型的弥漫性超新星中微子背景（DSNB）。虽然DSNB $\barν_e$通量接近检测，并且DSNB $ν_e$通量具有良好的上限和改进的前景，但是DSNB $ν_x$（每种$ν_μ, ν_τ, \barν_μ, \barν_τ$）通量具有差的极限，并且迄今为止没有用于改进灵敏度的明确途径。我们表明，一系列基于氙的暗物质探测器-XENON 1 T（完成），XENONnT/LUX-ZEPLIN（运行）和DARWIN（建议）-可以显着提高对DSNB $ν_x$中微子核相干散射通道的灵敏度。XENON 1 T可以匹配每种$ν_x$风味的$\sim 10^3 \; \mathrm{cm}^{-2}~\mathrm{s}^{-1}$的当前灵敏度，XENONnT/LUX-ZEPLIN将具有灵敏度随暴露的线性改善，并且长时间运行的DARWIN可以达到$\sim 10 \; \mathrm{cm}^{-2}~\mathrm{s}^{-1}$的通量灵敏度。总之，这些也将有助于大大改善非标准情景的界限。最终，要达到$\sim 1 \; \mathrm{cm}^{-2}~\mathrm{s}^{-1}$的标准通量范围，甚至需要更大的曝光量，我们表明，这可能是一系列拟议的铅基RES-NOVA探测器。
2022-01-25 astro-ph.HE hep-ph
Probing Circumstellar Material and Shock Acceleration in Core-Collapse Supernovae with High-Energy Neutrinos
School of Mathematics and Physics, China University of Geosciences（中国地质大学数学与物理学院）；Shenzhen Research Institute of China University of Geosciences（中国地质大学（深圳）研究院）
通过高能中微子探测核心塌缩超新星周围的星周物质及冲击加速机制，结合电磁观测提供补充信息。
2026-01-18 astro-ph.HE hep-ph
Probing Feebly Interacting Particles with 511 keV Line from Circumstellar Medium of Supernovae
University of Chicago（芝加哥大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Academia Sinica（中央研究院）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
提出利用超新星星周介质中511 keV谱线探测微弱相互作用粒子，以暗光子为基准计算信号，并指出与多波长转变的关联特征。
2026-09-17 astro-ph.HE hep-ph
TeV Electron Spectrum for Probing Cosmic-Ray Escape from a Supernova Remnant
产生宇宙射线（CR）及其光谱的最基本但不确定的过程之一是加速粒子如何逃逸到星际空间。我们认为，能量>~TeV的CR电子能谱可以作为CR核和γ射线的补充，提供一个直接探测CR逃逸的方法。我们计算的电子光谱从一个年轻的脉冲星嵌入在超新星遗迹（SNR），如船帆座，考虑到能量依赖的CR逃逸。SNR将加速并因此限制能量高达10^{15.5}eV的粒子。只有高能粒子可以首先逃逸，而较低能量的粒子被限制并随后释放。那么观测到的电子光谱应该有一个低能量截止，其位置标志着脉冲星/SNR的年龄。在$\gtrsim {\rm TeV}$能量窗口中可观察到低能量截止，其中由于电子的快速冷却，预计其他污染源很少。如果低能量截止接近于高能量内禀或冷却中断，则光谱看起来类似于暗物质湮灭线。未来的实验如CALET和CTA将能够直接检测CR逃逸特征，从而揭示CR的起源。
2011-01-13 astro-ph.HE hep-ph
Probing Lorentz Violation in Neutrino Propagation from a Core-Collapse Supernova
超新星爆炸提供了中微子传播的最灵敏的探针，例如中微子速度可能受到被认为是由量子引力（QG）效应产生的时空泡沫结构的影响。最近对核心坍缩超新星的中微子发射的二维模拟表明，它们可能会在几毫秒的尺度上表现出时间上的变化。我们用小波技术分析了这种中微子发射的模拟，并考虑了不同能量的中微子群速度v/c = [1 \pm]对洛伦兹不变性的线性或二次破坏的限制（E/ M_{nuLV1}）]或[1 \pm（E/ M_{\nuLV2}）^[2]，如果在如此短的时间尺度上观测到变化，那么质量尺度M_{nuLVi}可能出现在量子引力模型中。我们发现，在95%的置信水平下，对M_{nuLV1} ~ 2 X 10^{13} GeV和M_{nuLV2} ~ 10^6 GeV的预期敏感性，比以前使用核心坍缩超新星的一维模拟所作的估计高出两个数量级。我们还分析了未来的敏感性的情况下，在固定能量的中微子的传播时间受到随机波动。
2012-02-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Probing neutrino decay scenarios by using the Earth matter effects on supernova neutrinos
对来自下一个星系核心坍缩超新星（CCSN）的中微子光谱中地球物质效应的观测，原则上可以揭示中微子质量排序是正常的还是颠倒的。确定质量排序的可能方法之一是通过观察中微子在到达探测器之前穿过地球时光谱中出现的调制。中微子光谱中的这些特征取决于两个因素：中微子的平均能量，以及超新星内部产生的电子和其他味道的主要中微子通量之间的差异。然而，最近的研究表明，CCSN中微子的地球物质效应预计是相当小的，很难被目前运行或计划中的中微子探测器观测到，主要是因为电子和其他类型的中微子之间的平均能量和通量的相似性，除非到CCSN的距离明显小于通常预期的距离，$\sim 10$ kpc。在这里，我们正在寻找的可能性，如果非标准的中微子性质，如中微子的衰变可以增强地球物质的影响。在这项工作中，我们表明，不可见的中微子衰变可能会显着提高地球物质的影响$ν_e$和$\barν_e$通道在同一时间的质量排序，即使电子和其他口味的中微子之间的中微子光谱是非常相似的，这是一个不同的功能没有预期的CCSN中微子与标准振荡的衰变效应。
2021-09-06 astro-ph.HE hep-ph
Probing non-standard neutrino interactions with a light boson from next galactic and diffuse supernova neutrinos
中微子与大质量玻色子的非标准相互作用可以在核坍缩超新星（SNe）的核心产生玻色子。玻色子从SN核发射后，它们随后衰变为中微子，可以改变SN中微子通量。我们表明，未来的观测中微子从下一个银河SN在超神冈（SK）和超神冈（HK）可以探测味普适的非标准中微子耦合到一个轻玻色子，提高了以前的限制从SN 1987A中微子爆发的几个数量级。我们还讨论了味普适的非标准中微子相互作用的灵敏度，在未来的观测扩散中微子从所有过去的SNe，被称为扩散超新星中微子背景（DSNB）。根据我们的分析，在HK，JUNO和DUNE实验中的DSNB观测可以探测到超过SN 1987 A约束的$\sim 2$倍的这种耦合。然而，我们的结果也受到一个很大的不确定性有关的DSNB的精确估计。
2022-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
