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DUNE 与 T2HK 探测的丰富长程中微子相互作用

高能物理 - 唯象学 2024-09-18 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 实验 高能物理 - 理论

摘要

即将进行的的中微子实验将比以往更彻底地寻找新的中微子相互作用,提升了扩展标准模型的前景。有鉴于此,我们预测了两个领先的远程基线中微子振荡实验 DUNE 和 T2HK 的能力,以寻找可能影响不同味道之间转换的、与电子、质子和中子之间新的味道相关中微子相互作用。我们在长程中微子相互作用的背景下解释它们的灵敏度,这些相互作用由质量轻于 101010^{-10} eV 的新中性玻色子介导,并由地球、月球、太阳、银河系及更远处的海量附近和遥远物质提供源。我们首次探索了 DUNE 和 T2HK 对多种 U(1)U(1)^\prime 对称性的灵敏度,这些对称性由轻子数和重子数的组合构建,每个对称性都会引发以不同方式影响振荡的新相互作用。我们发现充足的灵敏度:在所有情况下,即使新相互作用极其微弱,DUNE 和 T2HK 也能约束其存在,可能发现它,并且在某些情况下,可能识别出负责该相互作用的对称性。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.02775,
  title  = {A plethora of long-range neutrino interactions probed by DUNE and T2HK},
  author = {Sanjib Kumar Agarwalla and Mauricio Bustamante and Masoom Singh and Pragyanprasu Swain},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02775},
  year   = {2024}
}

备注

52 pages, 20 figures, 6 tables, and 5 appendices. Sensitivity results in the form of digitized files can be found at https://github.com/pragyanprasu/LRI-LBL-2024. This version has the same content as the published article in the Journal of High Energy Physics