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通过$Z^\prime$介导的中微子加热为伽马射线暴供能

高能物理 - 唯象学 2023-04-05 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

中微子对湮灭(ννe+e\nu\overline{\nu}\rightarrow e^+e^-)可为伽马射线暴(GRBs)等剧烈恒星爆发供能。该中微子加热机制中的能量可通过将背景时空修改为不同于牛顿时空而进一步增强。然而,无论是在牛顿背景还是Schwarzschild与Hartle-Thorne背景下,都无法达到最大GRB能量(1052 erg\sim 10^{52}~\rm{erg})。另一方面,使用修正引力理论或Quintessence场作为背景几何,则可达到最大GRB能量。本文中,我们考虑通过额外的U(1)BLU(1)_{\rm{B-L}}规范群扩展标准模型,并借助属于该模型的ZZ^\prime规范玻色子所介导的贡献,增强中微子对湮灭过程的能量沉积。根据观测到的GRB能量,我们在不同背景时空中获得了对U(1)BLU(1)_{\rm{B-L}}规范耦合的约束。我们发现,在规范玻色子质量较小的极限下,修正引力理论与quintessence背景中的规范耦合界限强于来自中微子-电子散射实验的界限。未来精度更高的GRB观测可进一步收紧这些界限。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.03485,
  title  = {Energizing gamma ray bursts via $Z^\prime$ mediated neutrino heating},
  author = {Tanmay Kumar Poddar and Srubabati Goswami and Arvind Kumar Mishra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03485},
  year   = {2023}
}

备注

35 pages, 22 figures, 2 tables