Solar Gamma Ray Constraints on Dark Matter Annihilation to Secluded Mediators
我们认为间接检测的暗物质是在太阳中捕获，随后湮灭的长寿暗介质。如果这些介质在衰变之前逃离太阳，它们可以通过介质直接衰变为光子或通过介质衰变产物的韧致辐射和强子化产生引人注目的伽马射线信号。使用最近的测量从HAWC天文台，我们确定模型独立的限制重暗物质的数量级更强大的比直接检测实验，自旋相关和自旋无关的散射。我们还考虑了一个很好的动机模型，其中费米暗物质湮灭暗光子。对于这样一个现实的情况下，太阳伽马射线约束的强度降低，相比理想的情况下，因为暗物质捕获截面和介质寿命相关。尽管如此，太阳伽马射线的约束使我们能够排除以前不受约束的暗光子参数空间的区域。
2021-09-19 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Detecting Beyond the Standard Model Interactions of Solar Neutrinos in Low-Threshold Dark Matter Detectors
随着低阈值暗物质探测器的发展，它们将对太阳中微子的反冲变得敏感，这为探索中微子特性提供了可能性。我们预测的事件率的增强太阳中微子散射从超越标准模型的相互作用在低阈值DM探测器，重点是硅，锗，砷化镓，氙，氩为基础的探测器。我们考虑一组一般的中微子相互作用，分为五类：中微子磁矩以及介导的四种类型的介质（标量，赝标量，矢量和轴向矢量）的相互作用，并考虑耦合这些介质的夸克或电子。使用这些预测，我们把约束的质量和耦合的每个介质和中微子磁矩从目前的低阈值探测器，如SENSEI，雪绒花，和SuperCDMS，以及预测相关的未来实验，如DAMIC-M，Oscura，达尔文，和ARGO。我们发现，这样的低阈值检测器可以提高电流约束高达两个数量级的矢量介质和一个数量级的标量介质。
2022-02-24 hep-ph
A closer look at the $pp$-chain reaction in the Sun: Constraining the coupling of light mediators to protons
核反应的$pp$链是太阳产生能量的主要途径。反应序列的第一步是将两个质子转化为氘核，并发射出一个正电子和一个电子中微子。这个反应是非常慢的，因为它是一个弱相互作用，并且重要的是，它涉及通过库仑势垒的量子隧穿。虽然反应速率可以在标准模型中以高置信度计算，但尚未在太阳能下测量。如果存在由非标准介体产生的相互作用，那么太阳中这种反应的速率可能会改变。我们探测这种非标准的相互作用，通过比较计算太阳演化的非标准介质的存在和不存在下，目前的太阳系年龄。这些揭示了非标准介质质量和耦合的范围，与太阳的测量属性不一致，包括太阳中微子的结果。我们对这些非标准参数的约束，在许多情况下，重叠通过其他考虑得出的，可以进一步扩展更好的信心，在太阳的金属性和太阳中微子CNO通量的值。有趣的是，我们的工作揭示了太阳金属性和所调用的非标准介质的存在之间的简并性。
2021-06-27 astro-ph.HE hep-ph
Testing spin-2 mediator by angular observables in $b\rightarrow s μ^+ μ^-$
我们考虑自旋2粒子在$b\rightarrow s μ^+ μ^-$跃迁中的作用，假设自旋2粒子以非普适的方式耦合到$b$和$s$夸克，而在轻子扇区中只耦合到μ子，从而只对过程$b\rightarrow s μ^+ μ^-$有贡献. $B_s - \bar B_s$跃迁对自旋2介质与$b$和$s$夸克的耦合给出了强约束，而观测到的μ子反常磁矩$ (g-2)_μ$与SM预测的差异则使我们将$μ$耦合约束到自旋2粒子.我们发现自旋为2的粒子可以改变$B \to K μ^+ μ^-$和$B \to K^* μ^+ μ^-$衰变中的角观测量，并产生在SM中不存在的效应。在这些过程中产生的前后不对称性可以达到$15\%$，而这些衰变的其他观测值受到的影响很小。
2018-05-07 hep-ph
Solar Neutrinos and the Strongest Oscillation Constraints on Scalar NSI
本文研究标量非标准中微子相互作用，利用太阳与反应堆数据约束全部 sNSI 参数和绝对中微子质量标度，证明太阳中微子的灵敏度比地面实验高一个数量级以上。
2025-02-03 hep-ex hep-ph
Solar neutrino constraints on light mediators through coherent elastic neutrino-nucleus scattering
本研究利用太阳中微子CE$ν$NS过程和CDEX-10数据，约束轻中性媒介子及多种$U(1)'$模型的耦合-质量参数，并评估未来实验灵敏度。
2023-12-29 hep-ph
Solar reflection of dark matter with dark-photon mediators
该研究针对通过超轻暗光子与普通物质作用的低质量暗物质，模拟其在太阳中的散射形成高速太阳反射暗物质（SRDM），推导现有直接探测实验的排除限并给出硅、氙靶未来实验可覆盖低至keV级质量的冻入基准的预期，相关模拟与SRDM流数据已公开。
2024-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Testing New Physics Explanations of MiniBooNE Anomaly at Neutrino Scattering Experiments
最近有人提出了具有额外相互作用的重中微子来解释MiniBooNE过剩。这些方案往往依赖于边际助推粒子来解释多余的角谱，从而预测在更高能量的中微子-电子散射实验的大速率。我们放置新的约束这类模型的基础上中微子电子散射边带测量在MINER $ν$ A和CHARM-II。同时解释的角度和能量分布的MiniBooNE过剩的重中微子与轻介质严重限制了我们的分析。在一般情况下，高能中微子电子散射实验提供了强有力的限制解释的MiniBooNE观测涉及光介质。
2019-12-03 hep-ex hep-ph
Enhanced neutrino signals from dark matter annihilation in the Sun via metastable mediators
我们计算了太阳中隐蔽的暗物质湮灭产生的中微子信号。在这类模型中，暗物质首先湮灭为亚稳态介质，随后衰变为标准模型粒子。如果介质的寿命很长，它们将在衰变之前从致密的太阳核心传播出去。高能中微子在太阳中被吸收。在中微子直接在太阳中心产生的标准情况下，吸收与E > 100 GeV有关，导致超过E ~ 1 TeV的中微子光谱受到显著抑制。在与世隔绝的暗物质场景中，中微子信号被大大增强，因为中微子以较低的密度从核心注入。由于太阳密度随半径呈指数下降，亚稳态介质对中微子通量有显着影响，即使衰变长度与太阳半径相比很小。此外，由于中微子探测的截面随能量的增加而增加，中微子光谱高能区的增强将对整个事件发生率产生很大的影响。
2011-07-19 astro-ph.CO hep-ph
Testing Thermal-Relic Dark Matter with a Dark Photon Mediator
本文基于 DAMIC-M 等直接探测结果，系统检验了与暗光子耦合的热遗迹暗物质，发现复标量暗物质的直接湮灭区域几乎被完全排除，而 Majorana 和 Pseudo-Dirac 等模型仍可行，隔离湮灭区域对轻于 30 GeV 的暗物质被宇宙微波背景测量排除。
2025-05-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exploring muonphilic dark matter with the $Z_2$-even mediator at muon colliders
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Konkuk University（建国大学）
本文探讨了在muon collider中通过Z2偶媒介子探测muonphilic暗物质的可能性，针对GCE问题提出多种搜索策略并预测排除限。
2026-03-10 hep-ex hep-ph
Solar Gamma Rays Powered by Secluded Dark Matter
在隐蔽的暗物质模型中，WIMP首先湮灭成亚稳态介质，可以以伽马射线和带电粒子通量的形式呈现新的间接探测特征，这些粒子来自与太阳系内大型天体物理体（如太阳和较大的行星）中心相关的方向。这自然会发生，如果调解人的平均自由程是在超过太阳（或行星）半径。我们表明，现有的限制水切伦科夫探测器已经提供了一种新的探测这些模型的参数空间，与其他来源的互补，具有显着的范围为未来的改进，从高角分辨率伽马射线望远镜，如费米-LAT。介质衰变产生的带电粒子通量也能够对高能电子和正电子的光谱做出重要的太阳系成分，这种可能性可以用PAMELA和费米的方向和时间信息来测试。
2009-10-08 astro-ph.HE hep-ph
Solar reflection of light dark matter with heavy mediators
亚GeV暗物质粒子的直接探测受到它们低能量沉积物的阻碍。如果运动学允许的最大沉积物低于直接检测实验的能量阈值，则无法检测到这些轻粒子。因此，从星系晕中激发粒子的机制可以将陆地直接暗物质搜索的灵敏度扩展到较低的质量。亚GeV和亚MeV的暗物质粒子分别与太阳等离子体的热核和电子碰撞可以有效地加速。这个过程被称为“太阳反射”。在本文中，我们提出了一个全面的研究太阳反射通过电子和/或核散射的暗物质轨道通过太阳的蒙特卡罗模拟。我们研究的性质的推动暗物质粒子，获得排除限制的基础上探测电子和核反冲的各种实验，并得出未来的探测器的预测。此外，我们发现和量化一个新的，独特的年度调制签名的潜在的太阳反射信号，这严重依赖于各向异性的提升暗物质通量从太阳喷射。同时，我们还发布了相应的研究软件.
2022-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Testing exotic neutrino-neutrino interactions with AGN neutrinos
本文提出了一种利用活动星系核中微子检验非标准中微子-中微子相互作用的方法。由于与宇宙背景中微子的碰撞，这种相互作用会影响活动星系核的中微子通量。对于典型的活动星系核中微子，如果介质是轻的，我们得到了耦合常数$g<6.4\cdot 10^{-3}$的上限，如果介质是重的，我们得到了耦合常数$g/(M_X/MeV) <0.013$的上限。我们比较我们的结果与以前考虑的其他现象的约束。
1997-10-06 astro-ph hep-ph
New light mediators and the neutrino fog: Implications from XENONnT nuclear recoil data
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de Valéncia（粒子物理研究所（IFIC），西班牙科学研究中心-巴伦西亚大学）；Indian Institute of Science Education and Research - Bhopal（印度科学教育与研究学院-博帕尔分校）
利用XENONnT的最新核反冲数据，研究新标量、矢量或轴矢量相互作用（重或轻介质）如何修改中微子雾，并导出对轻介质耦合的强约束，发现介质耦合到暗物质时约束更严格，且中微子雾形态可被显著改变。
2026-05-27 hep-ph
Probing light mediators with recent PandaX-4T low energy electron recoil data
利用PandaX-4T低能电子反冲数据，通过太阳中微子弹性散射探测轻介质子，对多种模型给出耦合-质量平面新约束，部分区域限制更严格。
2025-02-27 hep-ph
Probing light mediators at ultra-low threshold energies with coherent elastic neutrino-nucleus scattering
质量为$\lesssim 1$ GeV的轻中性介质是标准模型（SM）扩展的共同特征。目前的天体物理和地面实验已经限制了模型参数空间，世界各地计划进行的实验有望继续提高灵敏度。在本文中，我们研究的前景探测轻中性介质使用地面停止π介子和反应堆源结合超低阈值核和电子反冲探测器。我们表明，相干中微子核和中微子电子散射通道提供互补的灵敏度光介质。与低阈值探测器，我们表明，最严格的边界模型产生的核散射过程中，提高了近一个数量级的介质质量$\gtrsim 0.1$ GeV的太阳中微子的电子散射的前界。
2016-12-19 hep-ph
Light vector mediators at direct detection experiments
通过分析XENONnT、LUX-ZEPLIN和PandaX-4T实验的太阳中微子散射数据，推导出标准模型多种$U(1)'$扩展下轻矢量媒介子耦合与质量的严格限制，并预测了未来DARWIN实验的改进潜力。
2024-05-29 hep-ex hep-ph
Direct detection and solar capture of spin-dependent dark matter
研究了不同自旋相关算符对弱相互作用大质量粒子直接和间接探测的影响。SD运营商的六个代表性的积木，连同他们的同行与无质量介质被认为是解释直接检测实验（氙100，SIMPLE，和COUPP）在一个全面的方式。我们还研究了太阳的捕获和湮灭的WIMP与这些有效的SD运营商和中微子探测实验Super-Kamionkande和IceCube的相关湮灭率的限制。从直接检测得出的WIMP核子耦合的上限也投射到湮灭率的对比度和互补性。我们发现，这些提到的检测策略的效率具体取决于六个SD运营商，而中微子为基础的检测是更有效地探索参数空间的无质量介质的情况。
2014-02-25 hep-ph
Constraints on light vector mediators through coherent elastic neutrino nucleus scattering data from COHERENT
我们提出了新的约束三种不同的模型，所谓的通用，$B-L$和$L_μ-L_τ$模型，涉及尚未观察到的光矢量$Z'$调解人，利用最近的观察相干弹性中微子核散射（CE $ν$ NS）在氩和铯碘化的COHERENT合作。我们比较了从上述数据集的组合得到的结果与来自搜索的限制在固定目标，加速器，太阳中微子和反应堆CE $ν$ NS实验，并与参数区域，可以解释的异常磁矩的μ子。我们发现，对于通用和$B-L$模型，相干数据使我们能够把严格的限制在光矢量介质质量，$M_{Z'}$，耦合，$g_{Z'}$，参数空间。
2021-01-21 hep-ph
Modulation signals of solar reflected dark matter in crystal-based detectors
本研究提出太阳热电子散射产生的“快”暗物质子分量在单晶探测器中会产生方向性调制信号，发现轻介子场景下日调制可达30%，未来吨级探测器可探索0.1 MeV冻结入暗物质区域。
2025-02-28 hep-ex hep-ph
Solar $γ$-rays as a Complementary Probe of Dark Matter
我们发现，太阳$γ$ -射线的观测提供了一种新的探测暗物质的情况下，通过一个长寿命的调解人进行与可见部门的相互作用。作为一个原则的证明，我们证明了存在一类模型，产生太阳$γ$射线通量观测与下一代的$γ$射线望远镜，同时允许由各种当前的实验约束。大爆炸核合成和束流收集实验所允许的参数空间自然会产生足以产生可观测的太阳$γ$射线信号的介质寿命。该模型允许太阳$γ$ -射线通量的数量级更大的矮球状星系相比，没有达到平衡之间的暗物质湮灭和捕获率。我们的研究结果表明，太阳$γ$射线观测是互补的，在某些情况下，优于现有的和未来的暗物质探测工作。
2017-09-20 astro-ph.HE hep-ph
Direct Detection is testing Freeze-in
暗物质（DM）可能属于一个隐藏的扇区，它只与标准模型（SM）发生微弱的相互作用，并且可能在早期宇宙中从未处于热平衡。在这种情况下，观测到的大量暗物质粒子可能是通过一个被称为冻结的过程积累起来的。我们表明，第一次，直接检测实验正在测试这种DM生产机制。这适用于SM和隐藏扇区通过质量小于几MeV的光介体粒子进行通信的场景。通过这种光介质的交换，相同的FIMP候选者可以具有在解决无碰撞冷暗物质的小尺度结构问题所需的范围内的自相互作用。
2019-02-06 astro-ph.CO hep-ph
Solar Neutrino Probes of Light New Physics: Updated Limits from LUX-ZEPLIN Experiment
Karadeniz Technical University（黑海技术大学）
利用LZ实验的低能电子 recoil 结果，研究太阳轴子类粒子和镜像暗物质的新物理限制，通过中微子-电子弹性散射探测轻中介子模型，提出新的耦合-质量参数空间约束。
2026-03-19 hep-ph
Dark matter, light mediators, and the neutrino floor
我们分析了未来的直接数据物质检测实验使用有效场论（EFT）运营商与光，$\lesssim 100$兆电子伏的质量介质。我们比较这些运营商的核反冲能谱预测的高能太阳中微子谱。一组运营商，产生光谱类似的中微子背景的确定，但这一套是不同的，从那些模仿中微子背景的重，$\gtrsim 100$兆电子伏的质量介质。我们概述了一个一般的分类方案的基础上的动量依赖的暗物质-核相互作用，以确定如何强大的发现极限为一个给定的运营商饱和的中微子背景的存在。我们的研究结果突出了考虑一个关于暗物质的一般理论框架的好处，并促使实验继续朝着更低的核反冲能量阈值的方向发展。
2016-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Solar Active-Sterile Neutrino Conversion with Atomic Effects at Dark Matter Direct Detection Experiments
最近的XENON 1 T过剩可以解释为太阳活动-无菌中微子通过光介体与束缚电子的转换。然而，在太阳中微子的解释中，原子效应通常被忽略。我们系统地建立了束缚电子和电离电子的二次量子化形式，以考虑原子效应。这种形式具有很大的通用性，可以包含中微子和暗物质散射的各种相互作用。计算结果表明，原子效应引起的截面的变化对微分截面有重要影响。在暗物质直接探测实验中，即使是高能太阳中微子，低能电子反冲信号中也必须包含原子效应。利用XENON 1 T数据的最佳拟合值，我们还预测了PandaX-4 T，XENONnT和LZ实验的事件率。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
Astrophysical constraints on non-standard coherent neutrino-nucleus scattering
用相干中微子-原子核散射探测器探测超新星、太阳和大气中微子的可能性已经触手可及，这为探索新物理学开辟了新的途径。我们探讨了通过天体物理中微子约束非标准相干中微子-核散射的可能性。的质量和耦合的新介质的灵敏度界限通过检查在即将到来的RES-NOVA和DARWIN设施的反冲率观察到的新的相互作用引起的修改。在最佳背景标记的假设下，从银河系超新星爆发，或一年暴露于太阳和大气中微子的中微子的检测，将放置最严格的边界介质耦合$g \gtrsim 10^{-5}$和介质质量之间的1和100兆电子伏。类似的，但略有改善，潜在的相干性将提供更大的介体质量。特别是，RES-NOVA和DARWIN可能会提供一个数量级更严格的约束比XENON 1 T的中介耦合。非标准的相干中微子-核散射也可能迫使中微子被困在超新星核心中;这一论点允许用$g \gtrsim 10^{-4}$探测参数空间的区域，这是目前被其他相干中微子-核散射设施或其他天体物理和地球约束所排除的。
2021-03-12 astro-ph.HE hep-ph
Probing light vector mediators with coherent scattering at future facilities
未来致力于探测相干弹性中微子-核散射的实验可能是探索光新物理的有力工具。在本文中，我们研究了两个拟议的实验：定向低压时间投影室探测器，$ν$ BDX-DRIFT，将利用中微子产生的长基线中微子设施，和几个可能的实验将安装在欧洲Spiritus源的光$Z'$介质的敏感性。我们比较固定目标，加速器，太阳中微子和反应堆实验与现有的限制所获得的结果。此外，我们表明，这些实验有可能测试未探索的地区，在某些情况下，可以解释的异常磁矩的μ子或奇特的光谱特征，在宇宙中微子光谱观察冰立方。
2022-06-22 hep-ph
Neutrinos and gamma rays from long-lived mediator decays in the Sun
我们研究的情况下，暗物质（DM）粒子可以被捕获和积累在太阳中，随后湮灭成一对长寿命的介质。这些介质可以在太阳或太阳之外进一步衰变。与DM粒子直接湮灭成靠近太阳核心的标准模型粒子的标准情景相比，这里我们还获得了伽马射线和带电宇宙射线的通量。我们使用一个完整的太阳三维模型模拟这种情况，并包括相互作用和中微子振荡。特别是，我们进行了一个模型独立的研究中微子和伽马射线通量之间的互补性，通过比较最近的搜索从冰立方，超级神冈，费米-LAT，ARGO和HAWC。我们发现，当介质在太阳中进一步衰变时，所产生的中微子通量在高能量下明显更高。我们还发现，伽马射线搜索比中微子搜索这些模型上的约束更强，即使在介质主要在太阳内部衰变的情况下，除了在大约内部10%的太阳中微子搜索更强大。我们提出了我们的结果在一个模型独立的方式，并发布了一个新版本的WimpSim代码，可用于模拟这种情况下的任意调解人模型。
2019-11-13 astro-ph.HE hep-ph
Physics from solar neutrinos in dark matter direct detection experiments
下一代的暗物质直接探测实验将对相干中微子-核和中微子-电子散射都敏感。这将使他们能够探索太阳物理学的各个方面，进行迄今为止最低能量的弱角测量，并探索新理论对光介质的贡献。在这篇文章中，我们计算预计在几个暗物质直接探测实验中由于太阳中微子的核和电子反冲率，并使用这些估计来量化未来测量的中微子通量，弱混合角和太阳观测值的误差，以及限制在中微子部门的新物理。我们的分析表明，在第二代实验（超级CDMS和LZ）的太阳中微子事件的组合率可以产生一个测量的$pp$流量的2.5%的精度通过电子反冲，并略有改善$^8$ B流量的测定。假设氩相质量较低，那么像DARWIN这样的吨级规模实验可以将$pp$和硼-8中微子通量的不确定性降低到1%以下。最后，我们使用LUX，SuperCDMS和CDMSlite的当前结果来设置中微子与电子或原子核之间新的相互作用的界限，并表明未来的直接检测实验可用于设置与光介质相关的参数空间的互补约束。
2016-07-08 hep-ph
Testing sterile neutrino mixing with present and future solar neutrino data
我们研究了太阳中微子数据对质量为$\gtrsim$ eV的无菌中微子混合的敏感性。对于目前的数据，我们进行了Feldman-Reynins分析，以获得一个强大的限制无菌中微子混合。太阳中微子极限排除了与反应堆和放射性镓源实验相关的参数空间的重要区域。然后，我们研究了即将到来的太阳中微子数据的灵敏度，最显着的弹性中微子电子散射在达尔文和沙丘实验，以及相干中微子核散射在达尔文。这些高精度的测量将增加对无菌中微子混合的灵敏度，与目前的限制相比，增加了约4.5倍。作为一个副产品，我们介绍了一个简化的太阳中微子分析，只使用四个数据点：低和高能量的$ν_e$生存和过渡概率。我们表明，这种简化的分析是在一个完整的太阳中微子分析非常一致，它是非常容易处理的数值，并可以应用到任何新的物理模型中的能量依赖的$ν_e$跃迁概率没有显着修改。
2022-01-28 hep-ex hep-ph
Light vector mediators facing XENON1T data
最近，XENON 1 T合作发布了在低能电子反冲中寻找新物理的新结果。数据显示，在低能尾区有一个超过本底的过剩，在约$2-3$ keV处特别明显。该探测器的曝光量为$0.65$吨-年，探测效率高，能量分辨率高，对太阳中微子背景也很敏感，其中$pp$中微子的贡献最大。我们研究这种信号是否可以解释在新的中微子与轻子的相互作用介导的光矢量粒子。我们发现，过量是符合这种解释的矢量质量低于$\lesssim 0.1$兆电子伏。由XENON 1 T数据探测的参数空间区域与实验室实验的约束具有竞争力，特别是GEMMA，Borexino和TEXONO。然而，我们指出一个严重的紧张关系与天体物理学的界限和宇宙学的观测。
2020-08-19 hep-ph
Solar neutrino probes of the muon anomalous magnetic moment in the gauged $U(1)_{L_μ-L_τ}$
规范$U(1)_{L_μ-L_τ}$模型可以解决μ子异常磁矩的理论预测与测量值之间长期存在的差异。额外的贡献是由于一个新的光矢量介质，这也有助于缓解现有的紧张局势，在确定哈勃参数。在这篇文章中，我们将探讨通过在一系列实验中太阳中微子与电子和原子核的散射来探测这个解决方案的方法，并考虑高和低太阳金属丰度的情况。特别是，我们重新评估Borexino中微子电子散射的约束，发现他们比以前报道的更严格，并已排除了一部分的$(g-2)_μ$解释与介质质量小于$2\times10^{-2}$ GeV。然后，我们表明，未来的直接暗物质探测器将能够探测大部分剩余的解决方案。由于其大的曝光量，LUX-ZEPLIN将探索介质质量高达$5\times10^{-2}$ GeV的区域，而DARWIN将能够将搜索扩展到$10^{-1}$ GeV之外，从而覆盖与$(g-2)_μ$兼容的大部分区域。为了完整性，我们还计算了来自最近的XENON 1 T电子反冲搜索和CENNS-10 LAr探测器的约束，表明它们都不排除参数空间的新区域。如果μ子反常磁矩的过剩被证实，我们的工作表明，直接检测实验可以提供关键信息，以测试$U(1)_{L_μ-L_τ}$解决方案，补充中微子实验和加速器的努力。
2021-01-15 astro-ph.CO hep-ph
Testing the dark side of neutrino oscillations with the solar neutrino fog at Dark Matter experiments
本文研究了通过暗物质实验中的太阳中微子背景探测中微子振荡中新的向量相互作用，探讨了LMA-暗简并性的可能性及未来实验方案。
2025-11-28 hep-ex hep-ph
Testing the Solar Neutrino Conversion with Atmospheric Neutrinos
具有与太阳中微子问题的大混合解相关的参数（$Δm^2_{21} = (2 - 20) \cdot 10^{-5}$ eV $^2$，$\sin^2 2θ_{12} > 0.65$）的中微子振荡可以导致亚GeV大气中微子样品中可观测到的（高达10 - 12%）过量的类e事件。过剩在样品的低能部分具有弱的天顶角依赖性，而在高能部分具有强的天顶角依赖性。这种效应随着中微子能量的增加而迅速减小，在多GeV样品中被抑制。这些特征允许从对过量的其他可能的解释中理清这种效应。的符号的变化的可能性的上下不对称性的过剩与能量（积极的子GeV区域和负的多GeV区域）是显着的。预测的过剩性质与SuperKamiokande数据一致。
1999-02-12 hep-ex hep-ph
Solar constraints on captured electrophilic dark matter
通过与太阳内部的电子相互作用捕获的暗物质可能会通过长寿命介质湮灭，产生可观测的伽马射线信号。我们利用费米大面积望远镜和高海拔水切伦科夫天文台的太阳伽玛射线通量测量把界限上的暗物质电子散射截面。我们发现，我们的限制是四到六个数量级强于现有的限制暗物质质量范围之间的GeV到PeV规模。
2022-06-14 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Testing large mixing MSW solutions of the solar neutrino problem through Earth regeneration effects
大混合MSW解决太阳中微子问题似乎是目前的数据青睐。我们讨论了通过现在和将来的实验来区分它们的可能性。特别是，我们表明，地球再生效应的能量和时间依赖性的研究可以在这方面是有用的。
2001-03-02 hep-ph
Probing Nonstandard Standard Model Backgrounds with LHC Monojets
对撞机上的单喷流事件已经被用来探测暗物质和额外维度的模型。我们指出，这些事件也探测了修改中微子-夸克相互作用的标准模型的扩展。这种非标准相互作用（NSI）已经结合中微子振荡实验进行了讨论。假设第一，NSI保持接触在大型强子对撞机的能量，我们得到严格的界限，接近硼-8太阳能数据所建议的水平。接下来，我们探讨的可能性，调解人的NSI可以产生在对撞机。在10^2-10^3 GeV的范围内，介质质量的约束最强，最好的界限高于200 GeV来自ATLAS，低于CDF。对于质量低于30 GeV的介质的单喷边界弱于接触极限。这些结果也直接适用于轻暗物质的搜索。最后，我们讨论了如何用带电轻子搜索将中微子NSI与暗物质或Kaluza-Klein态区分开来。
2012-07-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark Matter and Exotic Neutrino Interactions in Direct Detection Searches
本研究在简化模型下探讨暗物质与中微子奇异相互作用对直接探测实验的影响，利用LUX等数据限制媒介子耦合，并评估未来实验的暗物质发现潜力，发现矢量媒介子对低质量暗物质发现范围有显著影响。
2024-02-05 hep-ph
Shedding light on neutrino self-interactions with solar antineutrino searches
本文研究太阳反中微子搜寻如何约束中微子自相互作用，系统分析四费米子算符和轻标量媒介，并评估JUNO、Hyper-Kamiokande和THEIA的探测能力，证明该方法可探测哈勃张力偏好的参数空间。
2024-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Testing the Principle of Equivalence by Solar Neutrinos
讨论了用太阳中微子检验等效原理的可能性。如果存在对等效原理的违背，那么不同味的夸克和轻子就不可能普遍地与引力耦合。我们所讨论的方法利用量子力学中的中微子振荡现象来探讨中微子引力耦合的非普适性。我们发展了一个适当的形式体系来处理中微子在太阳弱引力场下的传播。我们指出，如果非绝热的Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein机制是太阳中微子问题的解决方案，下一代水切伦科夫探测器对太阳中微子的观测可以将现有的违反等效原理的界提高3-4个数量级.
1994-05-06 hep-ph
Testing the Vacuum Oscillation and the MSW Solutions of the Solar Neutrino Problem
太阳中微子问题的真空振荡和MSW解决方案的太阳模型独立的测试被认为是。对未来太阳中微子探测器（SNO，Super Kamiokande，BOREXINO，HELLAZ）在太阳中微子参与真空振荡时，探测信号的时间（季节）变化作了详细的预测。硼中微子的光谱的扭曲的结果，从中微子-电子散射引起的硼中微子，在真空振荡或MSW过渡的情况下，大量的相关参数的值。讨论了在未来的太阳中微子实验中区分真空振荡、MSW绝热和MSW非绝热跃迁（解）的可能性。
1994-08-04 hep-ph
Non-standard neutrino interactions in light mediator models at reactor experiments
本文研究了基于反应堆实验中轻标量/矢量媒介子介导的非标准中微子相互作用，提出了一种新的轻标量媒介子模型，并发现低阈值Ge和Si探测器能有效探测并排除相关参数空间。
2022-10-25 hep-ph
Testing NSI suggested by the solar neutrino tension in T2HKK and DUNE
结果表明，在中微子传播过程中引入非标准的依赖于味道的相互作用（NSI），可以解决从太阳中微子中得到的质量平方差与通过KamLAND实验得到的质量平方差之间的紧张关系。在这项研究中，我们讨论了使用未来的长基线中微子实验T2HKK和DUNE测试这样一个假设的可能性。假设NSI不存在，我们提供了（$ε_D$，$ε_N$）平面内的排除区域，其中$ε_D$和$ε_N$是用NSI进行的太阳中微子分析中出现的参数。我们发现，从太阳中微子和KamLAND数据（一个特定的耦合到夸克的全球分析）的最佳拟合值可以测试在10个以上的$σ$（3 $σ$），这两个实验的大部分参数空间。
2020-03-03 hep-ph
Testing the solar LMA region with KamLAND data
我们调查的潜力3千吨年（kTy）的KamLAND数据进一步限制$Δm^2$和$\tan^2θ$值相比，目前允许的现有KamLAND和全球太阳能数据。我们研究的程度，依赖性和特点，这种敏感性和周围的两个部分的LMA区域，目前允许的。我们的分析与3 kTy模拟光谱表明，KamLAND光谱数据本身可以约束$Δm^2$与高精度。将光谱与全球太阳数据相结合进一步收紧了对$\tan^2θ$和$Δm^2$的允许值的约束。我们还研究了未来的中性电流数据的影响，总误差为7%，从萨德伯里中微子天文台。我们发现，这些未来的测量提供了相当大的精度在确定振荡参数（特别是质量参数）的潜力。
2003-09-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Solar Reflection of Dark Matter
本文通过太阳内部暗物质-电子散射模拟，研究轻媒介子诱导的暗物质太阳反射通量，并指出 XENON1T 等氙基实验可对数 MeV 以下暗物质给出最强直接限制。
2023-09-26 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Jupiter missions as probes of dark matter
木星是太阳系中最大的行星，已经有九艘宇宙飞船访问过它，收集了大量关于木星属性的数据。在本文中，我们表明，一种类型的现场测量的相对论电子通量可以用来探测暗物质（DM）和暗介质之间的黑暗部门和我们的可见世界。木星，其巨大的重量和冷却的核心，可能是一个理想的捕获DM与质量约GeV的规模。被捕获的DM粒子可以湮灭成长寿命的暗介质，如暗光子，随后在木星外衰变成电子和正电子。这些被木星磁场捕获的带电粒子已经在伽利略探测器和朱诺轨道飞行器等木星任务中进行了测量。我们使用现有的数据设置上界的DM散射的核子，$σ_{χn}$，暗介质的寿命顺序${\cal O}(0.1-1)$ s的横截面。结果表明，来自木星任务的数据已经探测了现有DM搜索未探测或探测不足的参数空间区域，例如，1 GeV DM的$(10^{-40} - 10^{-38})$ cm $^2$通过暗介质主要湮灭为$e^+e^-$.这项研究作为一个例子，也是探索木星任务大型行星数据集的全部物理潜力的第一步。我们还概述了其他几个潜在的方向有关的次级产品的电子，正电子信号和太阳轴子。
2022-08-08 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
An Axial-Vector Leptophilic Fifth Force Sourced by Solar Neutrinos
本研究探讨太阳中微子源产生的轻子味轴矢量第五力，分析两种模型，发现其在缪子(g-2)实验中产生昼夜交替信号，并给出g'的严格约束。
2025-10-23 hep-ex hep-ph
Clarity through the Neutrino Fog: Constraining New Forces in Dark Matter Detectors
本研究基于PANDAX-4T与XENONnT实验首次观测到的中微子“迷雾”本底，分析了相关散射效应的不可忽略贡献，并利用实验数据对耦合中微子与夸克的轻媒介子给出了国际领先的实验室约束。
2025-08-01 hep-ex hep-ph
Curtailing the Dark Side in Non-Standard Neutrino Interactions
在存在非标准中微子相互作用的情况下，中微子味演化方程受到简并度的影响，导致所谓的LMA-Dark解。它需要在第二个八分圆的太阳混合角，这意味着中微子质量排序的模糊性。非振荡实验需要打破这种简并性。我们进行了综合分析的数据振荡实验与中微子散射实验CHARM和NuTeV。我们发现，如果中微子与下夸克发生非标准相互作用，简并度可以被提升，但对于上夸克，简并度仍然存在。然而，CHARM和NuTeV的限制适用于只有当新的相互作用发生通过介质不轻于电弱标度。对于光介质，我们考虑的可能性，解决简并使用未来的相干中微子核散射实验的数据。我们发现，对于一个实验，使用停止介子中微子源，LMA-暗简并将得到解决，或在中微子部门的新的相互作用的存在将建立具有高度的意义。
2017-04-20 hep-ex hep-ph
Testing the Stability of the Solar Neutrino LMA Solution with a Bayesian Analysis
本文用贝叶斯方法分析了太阳中微子和KamLAND中微子观测数据中的中微子振荡。我们证明了在tan^2（θ 12）-（Delta m^2）_21平面上先验平坦的贝叶斯可信区域强烈支持LMA解，与通常的卡方分析一致。为了测试LMA解决方案的稳定性，考虑了其他合理的先验。我们发现，有利于混合角的小值或大值的先验会导致允许的LMA区域的微小变化，主要影响其大的tan ^2（θ 12）部分。
2006-05-17 hep-ph
Solar Atmospheric Neutrinos: A New Neutrino Floor for Dark Matter Searches
众所周知，暗物质直接探测实验最终将受到“中微子地板”的限制，这是由于MeV中微子对原子核的散射，例如，太阳的核聚变在这里，我们指出了一个新的“中微子地板”的存在，这将同样限制与太阳的间接检测，由于宇宙射线与太阳大气相互作用的高能中微子。我们有两个关键发现。首先，太阳大气中微子$\lesssim 1$ TeV导致标准WIMP场景的灵敏度下限，其中更高能量的中微子被太阳吸收。只要目前的敏感度提高一个数量级，就将达到这一下限。第二，对于中微子$\gtrsim 1$ TeV，它可以通过μ子能量损失率分离出来，太阳大气中微子应该很快就可以在冰立方中探测到。这一发现将有助于探索太阳磁场对宇宙射线的复杂影响。这些事件将成为具有长寿命介质的WIMP场景的背景，因为更高能量的中微子可以从太阳逃逸。
2017-11-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Testing neutrino mass matrices with approximate L_e-L_mu-L_tau symmetry
随着中微子实验开始探索中微子质量矩阵的详细结构，我们给出了一类具有近似$L_e-L_μ-L_τ$对称性的模型的矩阵元与中微子振荡实验中的可观测量之间的关系.我们表明，无论上述对称性是如何破缺的（无论是在中微子扇区还是带电轻子扇区），只要破缺项很小，太阳中微子混合角$sin^22θ_{\odot}$就存在一个下限，该下限与太阳质量差平方$Δm^2_{\odot}$或混合参数$U_{e3}$相关。我们还讨论了可能出现这种模式的模型。
2002-05-16 hep-ex hep-ph
Testing the LMA solution with solar neutrinos independently of solar models
我们进行了比较研究的两种方法确定的生存概率的低，中，高能量的太阳中微子，强调大混合角（LMA）的解决方案和现存的太阳中微子数据之间的一般协议。第一种分析是振荡参数无关的，第二种分析涉及仅取决于振荡参数的三个能量范围中的生存概率的近似计算。我们表明，未来的实验，如BOREXino，CLEAN，苍鹭，LENS和月球，测量$pp$和$^7$ Be中微子，将有利于严格的测试的LMA解决方案独立的标准太阳模型（SSM），不求助于地球物质的影响。在整个过程中，我们描述了SSM假设对我们的结果的作用。如果LMA解决方案通过测试而无需修改，则可以确定$θ_x$在大于$2σ$处为非零，假设$pp$通量的SSM预测是正确的。
2005-04-29 astro-ph hep-ex hep-ph
