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相干弹性中微子-核散射中味依赖的辐射修正

高能物理 - 唯象学 2021-02-16 v2 高能物理 - 实验 核实验 核理论

摘要

我们在标准模型内计算了能量低于 100 MeV 时自旋为 0 的核(如 40^{40}Ar 和 28^{28}Si)上的相干弹性中微子-核散射截面,并计入了所有千分位量级的效果。我们给出了完整的误差预算,分别包括核、核子、强子和夸克层次上的不确定性以及微扰误差。我们的计算从四费米子有效场论出发,以明确分离重粒子介导的修正(被吸收到 Wilson 系数中)与轻粒子的贡献。在圈图中运行的电子和缪子由于其相对较轻的质量,引入了对动量转移的非平凡依赖。这些相同的圈图,以及由 tau 轻子介导的圈图,由于质量依赖的电磁辐射修正而破坏了味的普适性。核物理不确定性在味不对称性中显著抵消,导致亚百分之一的相对误差。我们发现,对于低中微子能量,截面的相对精度预测可与中微子-电子散射相媲美。我们强调了这种精确截面预测的潜在有用应用,范围从标准模型的精确检验,到新物理的搜寻,再到核反应堆的监测。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.05960,
  title  = {Flavor-dependent radiative corrections in coherent elastic neutrino-nucleus scattering},
  author = {Oleksandr Tomalak and Pedro Machado and Vishvas Pandey and Ryan Plestid},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05960},
  year   = {2021}
}

备注

42 pages, 6 figures, v2: journal version; references added; legends to figures added; definition of the weak charge extended; definition of the weak form factor simplified, typos corrected