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RHINO 模型的补全

高能物理 - 唯象学 2023-03-29 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

右手性(RH)希格斯诱导中微子混合(RHINO)模型在统一图景中解释了中微子质量与宇宙中物质的起源。该混合由一个五维算符有效描述,既负责产生暗中微子(将一小部分作为源的反跷跷板中微子转化而来),也负责其衰变。我们表明,包含来自希格斯门户相互作用的源中微子产生,其丰度可在源-暗中微子振荡开始之前热化,从而导致暗中微子产生增强,因此可在高得多的反跷跷板尺度上扮演衰变暗物质(DM)的角色。该尺度可高于 sphaleron 冻结温度并高达 100TeV\sim 100\,{\rm TeV},从而使得用于产生物质-反物质不对称性的强热共振轻子生成成为可能。我们得到 1TeV\sim 1\,{\rm TeV}--1PeV1\,{\rm PeV} 允许的暗中微子质量范围。有趣的是,它们的衰变也能解释 IceCube 合作组分析 7.5 年 HESE 数据最近确认的 O(100TeV){\cal O}(100\,{\rm TeV}) 能量处的中微子通量超出。我们的结果还指向一个可与大统一尺度明确对应的希格斯门户相互作用有效尺度,且比混合的有效尺度低许多个数量级。我们在一个以极重费米子为媒介的 UV 完备模型中解释这一层级:第一个尺度对应于新物理的基本尺度,而第二个尺度因可等同于对称性破缺参数的极小耦合而高得多。因此,RHINO 实现了一个简单的中微子质量与宇宙物质起源统一模型,目前正在中微子望远镜下受审视,并有可能嵌入大统一模型之中。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10801,
  title  = {Completing RHINO},
  author = {Pasquale Di Bari and Adam Murphy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10801},
  year   = {2023}
}

备注

29 pages, 10 figures; v2 matching version to appear in JHEP