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银河系超新星后与中微子相互作用的新粒子的约束限度

高能物理 - 唯象学 2016-05-04 v1 高能天体物理现象

摘要

我们银河系中的超新星事件将在几秒时间尺度内导致大量中微子在地球被探测到。这些中微子应是热产生的,原则上电子、反电子及其余重味分别具有三种不同温度。我们重审了新MeV质量粒子χ\chi也在该事件中热产生、并与中微子散射而改变其中温度的可能性。我们的主要重点是在恒星物质的温度和密度轮廓存在巨大不确定性的情况下,利用中微子能谱探测此效应的可探测性。通过对恒星轮廓的简单解析模型参数进行边际化,我们发现Super Kamiokande可在90%置信度下对10 MeV质量粒子的散射截面给出σχν1040(T/MeV)2\sigma_{\chi \nu} \sim 10^{-40} \cdot (T / \mathrm{MeV})^2 cm2^2量级的上限。类直接探测实验对中子产生和混合中的系统不确定性较不敏感,但这需要约100吨的目标质量以获取足够统计量来与Super Kamiokande竞争。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.00011,
  title  = {How well can new particles interacting with neutrinos be constrained after a galactic supernova?},
  author = {Jonathan H. Davis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00011},
  year   = {2016}
}

备注

9 pages, 5 figures