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从直接探测实验首次 CE$\nu$NS 数据对新中微子相互作用的限制

高能物理 - 唯象学 2025-05-12 v1 高能物理 - 实验

摘要

最近,两个暗物质直接探测实验宣布了通过相干弹性中微子-核子散射(CEν\nuNS)首次观测到太阳 8^8B 中微子与氙核发生核反冲的迹象。这些结果构成了一个转折点,不仅对于现已进入“中微子迷雾”的暗物质搜索而言如此,它们还带来了将暗物质设施用作中微子探测器的新机遇。我们研究了来自 PandaX-4T 和 XENONnT 实验的最新数据对标准模型物理和新中微子相互作用的影响。我们首先提取了低动量转移下弱混合角的信息。然后,遵循唯象学方法,我们考虑了中微子、夸克和带电轻子之间的洛伦兹不变相互作用(标量、矢量、轴矢量和张量)。此外,我们研究了 U(1)BLU(1)_\mathrm{B-L} 场景,作为新的无反常矢量相互作用的具体示例。我们发现,尽管这些首批实验结果统计量较低,但推导出的限制在某些情况下已具竞争力。在本工作范围内,我们还利用来自 COHERENT 的 CEν\nuNS 数据以及来自 XENONnT、LUX-ZEPLIN、PandaX-4T 和 TEXONO 的电子反冲数据,计算了某些相互作用的新限制。显然,随着直接探测实验继续采集数据,将可获得更精确的测量结果,从而允许在同等水平上测试新中微子相互作用,甚至超越专门的中微子设施。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.11749,
  title  = {Bounds on new neutrino interactions from the first CE$\nu$NS data at direct detection experiments},
  author = {Valentina De Romeri and Dimitrios K. Papoulias and Christoph A. Ternes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11749},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 5 figures