中微子非标准相互作用的一般相干约束下载

weixin_39821228 2020-09-21 09:30:29

我们目前对中微子中性电流非标准相互作用（NSI）的约束进行系统研究的结果，可以从对COHERENT光谱和时间数据的分析中获得。首先，我们考虑一般情况，其中所有十个相关的中性点电流NSI参数都被视为免费。我们表明，由于上下夸克贡献之间可能存在抵消，因此它们受COHERENT数据的约束非常弱。但是，上下平均参数受到相对较好的约束，并且对于上下NSI参数的适当线性组合，获得了最强的约束。我们还考虑了只有上夸克或下夸克的NSI的情况，并且我们证明，对于带有上夸克和下夸克的NSI，太阳中微子数据的LMA-暗拟合分别被排除在5.6σ和7.2σ。最后，假设其他NSI参数的影响可以忽略不计，我们最终
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我们目前对中微子中性电流非标准相互作用（NSI）的约束进行系统研究的结果，可以从对COHERENT光谱和时间数据的分析中获得。首先，我们考虑一般情况，其中所有十个相关的中性点电流NSI参数都被视为免费。我们表明，由于上下夸克贡献之间可能存在抵消，因此它们受COHERENT数据的约束非常弱。但是，上下平均参数受到相对较好的约束，并且对于上下NSI参数的适当线性组合，获得了最强的约束。我们还考虑了只有上夸克或下夸克的NSI的情况，并且我们证明，对于带有上夸克和下夸克的NSI，太阳中微子数据的LMA-暗拟合分别被排除在5.6σ和7.2σ。最后，假设其他NSI参数的影响可以忽略不计，我们最终给出了如果每个NSI参数都是主要参数可以得到的严格约束。

我们调查未来的测量相干中微子核散射的实验，以探索新的中微子物理学的潜力。具有高统计量的实验应很快变得可行，并允许以前所未有的精度约束参数。我们使用一个基准设置来探测未来的反应堆中微子，我们研究了中微子非标准相互作用和新奇特的中性电流（标量，张量等）的敏感性。与费米相互作用相比，可以探测到新相互作用的百分比和电导率水平强度，在某些可观察到的范围内，可以取代未来中微子振荡实验产生的两个数量级的限制。

在存在中微子非标准相互作用（NSI）的情况下，必须考虑从振荡数据推导中微子参数。特别是，与中微子振荡的标准解决方案一起，另一种称为“ LMA-Dark”的解决方案与全局振荡数据兼容，并且需要θ12>π/ 4和NSI的某种风味模式，且具有与GF相当的有效耦合。与传统的期望相反，有一类基于新的U（1）X规范对称性的模型，其质量玻色子的质量数为MeV到10 MeV，可以产生如此大的NSI。这些模型原则上可以通过相干弹性ν核散射（CEνNS）实验（例如COHERENT）和即将到来的反应堆中微子实验CONUS进行测试。我们分析了COHERENT实验的最新结果如何约束这些模型，并预测了COHERENT和CONUS的未来测量结果的发现潜力。我们还从COHERENT得出了违反NSI的轻质风味的约束条件。

在存在非标准中微子相互作用的情况下，中微子风味演化方程受简并性的影响，这导致了所谓的LMA-Dark解决方案。它需要第二个八分圆中的太阳混合角，并暗示中微子质量有序。需要非振荡实验来打破这种简并性。我们对振荡实验与中微子散射实验CHARM和NuTeV的数据进行了组合分析。我们发现，如果非标准中微子相互作用与下夸克发生，则可以降低简并性，但对于上夸克仍然存在。但是，仅当新的交互作用通过调解器进行时，CHARM和NuTeV约束才适用，而调解器的强度不超过电弱标度。对于光介体，我们考虑通过使用来自未来相干中微子-核散射实验的数据来解决退化的可能性。我们发现，对于使用终止子中微子源的实验，将解决LMA-Dark简并性，或者将在中微子领域建立新的相互作用具有很高的意义。

中微子与物质的非标准中性电流相互作用（NSI）会改变中微子在介质上的前向相干散射，从而改变中微子振荡的模式。这种效应使诸如NOVA和DUNE之类的长基线中微子实验成为超越标准模型（BSM）物理学的灵敏探针。我们构建了轻的介体模型，该模型可以同时引起轻质风味的保持以及轻质风味违反（LFV）中性电流NSI的产生。我们概述了这些模型目前的现象学可行性以及对其进行测试的未来前景。我们根据可以通过DUNE和NO VA测量的参数预测Br（H→μτ）的下界，并表明在我们的模型中可以容纳当前LHC数据中H→μτ的提示。模型的大部分参数空间已经受到Br（τ→Z'μ）的界线和稀有介子衰变的界线的约束，并且原则上可以通过改善这些界线进行全面测试。

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