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由大爆炸核合成给出的中微子-标量非标准相互作用界限

高能物理 - 唯象学 2021-02-26 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

中微子-标量非标准相互作用(SNSI)的相干前向散射过程会诱导出有效中微子质量。在早期宇宙中,较大的中微子有效质量限制了中微子的产生。SNSI 效应由两个有效耦合调制,它们分别描述中微子与电子/正电子之间的耦合 GeffG_{\rm eff},以及中微子自相互作用 GSG_{\rm S}。这些参数与相对论性物种的有效数目直接相关,非零值意味着 NeffN_{\rm eff} 小于预期。我们采用大爆炸核合成来约束 SNSI 效应。我们发现,在 68% 置信水平下 Geff<1.2 G_{\rm eff }< 1.2 MeV2^{-2}GS<2.0×107 G_{\rm S }< 2.0 \times 10^{7} MeV2^{-2}。对于质量范围 1015eVmϕ105eV10^{-15} {\rm eV}\lesssim m_{\phi}\lesssim 10^{-5}{\rm eV} 内的标量,我们的中微子-标量耦合约束比以往任何结果都更严格。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.08104,
  title  = {Bounds on neutrino-scalar nonstandard interactions from big bang nucleosynthesis},
  author = {Jorge Venzor and Abdel Pérez-Lorenzana and Josue De-Santiago},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08104},
  year   = {2021}
}

备注

Figure added. Improved discussion and computation of the neutrino decoupling due to SNSI. Accepted for publication in PRD