“无靶 DUNE”中的超出标准模型物理探测目标
高能物理 - 唯象学
2023-04-05 v3 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
在这项工作中，我们证明未来的基于加速器的中微子实验（如 DUNE）可以通过以质子束撞击束流靶 dump 的模式运行，大幅提高其对多种新物理情形的灵敏度。我们考虑两种新物理情形，即轻暗物质（LDM）和类轴子粒子（ALPs），并表明通过在类 DUNE 实验中使用 dump 模式，仅以预期初始束流功率的一半、曝光 3 个月即可探测尚未触及的参数空间新区域。具体而言，未来高强度中微子实验的无靶构型将探测热遗迹暗物质以及 QCD 轴子（DFSZ 和 KSVZ）的参数空间。这种构型在新物理搜寻中的优势源于：与有靶情形相比，中微子通量显著降低，从而大幅减少来自中微子相互作用的本底。我们通过显式计算中微子通量对此进行了详细验证，并将通量数据公开以方便基于无靶构型的进一步研究。
引用
@article{arxiv.2206.06380,
title = {BSM Targets at a "Target-less DUNE"},
author = {Vedran Brdar and Bhaskar Dutta and Wooyoung Jang and Doojin Kim and Ian M. Shoemaker and Zahra Tabrizi and Adrian Thompson and Jaehoon Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06380},
year = {2023}
}
备注
Based on the published version on PRD