谐振产生的惰性中微子的宇宙学依赖性
高能物理 - 唯象学
2020-06-19 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
惰性中微子的探测可能构成对大爆炸核合成（BBN）之前产生粒子的首次观测，并可能提供关于尚未检验的BBN前时期的信息。该时期的宇宙学演化可能与标准宇宙学典型假设截然不同，正如多种有动机的粒子模型中所发生的那样。本工作中，我们评估了在熵守恒的不同BBN前宇宙学下，早期宇宙中通过谐振活性-惰性振荡（需要大轻子不对称性）产生的0.01 eV至1 MeV质量惰性中微子的灵敏度。我们确定了可能存在同一惰性中微子两类族群的质量区间：一类具有较冷、一类具有较热动量谱，这原则上是一种可观测效应。此外，我们展示了在质量与混合角上可发生完全谐振产生（即同时相干与绝热）的区域。我们发现，在考虑的几种宇宙学（包括标准宇宙学）中，对于大于的轻子不对称性，eV质量区间的完全谐振产生惰性中微子可规避所有宇宙学约束。
引用
@article{arxiv.1911.03398,
title = {Cosmological Dependence of Resonantly Produced Sterile Neutrinos},
author = {Graciela B. Gelmini and Philip Lu and Volodymyr Takhistov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.03398},
year = {2020}
}
备注
36 pages, 5 figures; v2: added section on thermalization, new computation of maximum production temperature, constraint figures modified and improved, matches journal accepted version