长程轻子-重子相互作用对太阳中微子振荡的影响

我们研究了由轻子数 $L_e$、$L_\mu$ 或 $L_\tau$ 与重子数 $B$ 的差所生成的规范玻色子介导的长程（LR）相互作用对太阳中微子振荡的影响。这类相互作用构成了标准模型的一个最小扩展，并保持了其可重整化性。当相互作用范围 $R_{LR}$ 远大于日地距离时，我们研究了此类相互作用对太阳中微子振荡的影响。尽管来自大气中微子数据和对新力的实验室搜索对 LR 力的耦合常数 $\alpha$ 有很强的约束，但在太阳内部，LR 势能仍可超越标准的带电流势能而占主导地位。我们证明了，即使 $\theta_{13}$ 小到可以忽略，太阳和大气中微子质量尺度也不会被平凡地解耦。此外，对于 $\alpha \gsim 10^{-52}$ 和正常质量顺序，$\theta_{13}$ 的共振增强会导致 $\nu_e$ 存活概率出现非平凡的、依赖能量的效应。我们进行了完整的三代分析，并通过与太阳中微子和 KamLAND 数据的全局拟合获得了对 $\alpha$ 的约束。当 $R_{LR}$ 远小于我们到银河系中心的距离时，我们得到 $3\sigma$ 限制 $\alpha_{e\mu} < 3.4 \times 10^{-53}$ 和 $\alpha_{e\tau} < 2.5 \times 10^{-53}$。当 $R_{LR}$ 更大时，银河系中所有电子产生的集体 LR 势能变得显著，对 $\alpha$ 的约束会加强多达两个数量级。