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电磁型发生器——基于Wilson系数的有效场论一致分析(第三部分):探索轻质中子质量与低能可观测量

高能物理 - 唯象学 2025-12-13 v1

摘要

在本系列第三篇关于电磁型发生器的有效场论一致分析中,我们将源于baryon asymmetry的偶极子算子与来自轻质中子质量及低能可观测量的约束进行对照。我们从UV完成度出发,推导尺度不变偶极子算子ONB=(LˉσμνPRN)H~Bμν O_{NB}=(\bar{L}\sigma^{\mu\nu}P_RN)\tilde{H}B_{\mu\nu}的one-loop匹配Wilson系数CNB C_{NB} ,计算诱导的Weinberg算子O5 O_5 ,并推导出由ONB O_{NB} 双重插入产生的轻质Majorana质子矩阵。对于实现电磁型发生器成功的benchmark,此类贡献导致中子质量远低于由中子振荡数据暗示的尺度,因此观察到的中子质量必须来自额外的相互作用,如sawhull机制之一,仅在参数空间的极端角落时,才可能满足宇宙学对mν \sum m_{\nu} 的限制。我们还指出,仅凭偶极子算子在一环内无法产生额外的Dirac中子质量。此外,我们在LEFT框架下推导带电电子偶极子算子Oeγ O_{e\gamma} ,考虑对称相中一环算子混合以及破缺相中两环Barr-Zee型图,演化其Wilson系数Ceγ C_{e\gamma} μ\mu和电子质量尺度,并利用QED renormalization-group方程实现演化。我们得到的对BR(μeγ)、电子EDM BR(\mu\to e\gamma)、电子EDM和 (g-2)_{\mu} $的解析上界,在BAU兼容区域内均远低于当前实验灵敏度。因此,在本有效场论框架下,电磁型发生器对轻质中子质量和低能偶极子探测的约束具有较强鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.10444,
  title  = {Electromagnetic leptogenesis -- an EFT-consistent analysis via Wilson coefficients. Part III. Probing light-neutrino masses and low-energy observables},
  author = {Rin Takada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10444},
  year   = {2025}
}

备注

60 pages, 5 figures