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从无中微子双贝塔衰变限制中微子质量

高能物理 - 唯象学 2013-11-27 v2 高能物理 - 实验 核实验 核理论

摘要

我们重新分析了在 76^{76}Ge 中声称观测到的无中微子双贝塔衰变 (0νββ0\nu\beta\beta) 与来自 EXO-200 和 KamLAND-Zen 的 136^{136}Xe 半衰期新限制的兼容性。包括最近的核矩阵元 (NMEs) 计算,我们表明,虽然 76^{76}Ge 中的声称仍然与来自 136^{136}Xe 的单独限制兼容,但对于除一种 NME 计算外的所有情况,它与 KamLAND-Zen+EXO-200 的组合限制不一致。在施加来自 Planck 的轻中微子质量之和的最严格上限后,我们发现无论 NME 不确定性如何,规范的轻中微子贡献都无法满足声称的 0νββ0\nu\beta\beta 信号或达到当前限制。然而,包含自然出现在 TeV 尺度左右对称模型中的重中微子贡献,可以达到 0νββ0\nu\beta\beta 的当前限制。在 II 型跷跷板框架下,这对最轻中微子质量施加了下限。取决于质量层级,对于典型的右手 (RH) 规范玻色子和 RH 中微子质量选择(与其对撞机搜索相关),我们得到该限制范围为 0.07 - 4 meV。利用 0νββ0\nu\beta\beta 界限,我们还推导了 RH 部分的相关限制,这是对 LHC 结果的补充。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.0056,
  title  = {Constraining Neutrino Mass from Neutrinoless Double Beta Decay},
  author = {P. S. Bhupal Dev and Srubabati Goswami and Manimala Mitra and Werner Rodejohann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.0056},
  year   = {2013}
}

备注

6 pages, 4 figures, 3 tables; updated version including GERDA results; Figure 4 and Tables II and III added