Baryon number violating hydrogen decay

大多数关于原子核数守恒(BNV)过程的研究集中于自由或核内核子，仅很少关注原子衰变。鉴于氢原子是宇宙中最丰富的原子，调查氢原子的衰变作为探测BNV相互作用的手段尤为有趣。本研究首次运用robust有效场论(EFT)方法，估算氢原子两体衰变的衰变宽度，通过利用来自常规核衰变过程对EFT截断尺度的约束。我们整合低能有效场论(LEFT)、手征扰动论(ChPT)和标准模型有效场论(SMEFT)，将衰变宽度表述为LEFT和SMEFT克林量系数(Wilson coefficients)。通过应用来自常规核衰变的约束，我们提供了氢BNV衰变的保守估计。我们的发现表明，所有主导两体衰变的反部分衰变宽度上限均超过$10^{44}$年。其中，最不受约束的双光子衰变$H_\mathrm{y}\to\gamma\gamma$可能具有天文学意义，尽管目前靠近地球的望远镜难以检测到来自我们太阳的单色性光子信号。