利用 DUNE 近探测器间接搜索重中性轻子

我们评估了 DUNE 近探测器（DUNEND）建立重中性轻子（HNL）界限的潜力。这是通过研究 HNL 的存在如何影响活性中微子的产生率，从而在 DUNEND 的 LArTPC 中造成中微子带电流（CC）事件的亏缺来实现的。计算出的 HNL 估计界限针对 1 eV 至 500 MeV 之间的质量。我们考虑了 10 年的运行（5 年中微子模式和 5 年反中微子模式），并获得了在质量低于 10 MeV 且中微子带电流事件率预测存在 5%（20%）整体归一化不确定度时 $|U_{\mu4}|^2 < 9 \times 10^{-3} (4 \times10^{-2})$ 和 $|U_{e4}|^2 < 7\times10^{-3} (3 \times10^{-2})$ 的限制。在质量低于 2(10) MeV 的区域内，对于 5%（20%）不确定度的情况，这些限制优于 DUNE 直接搜索所能达到的限制。当存在保守的 20% 不确定度时，我们的限制只能在 5 eV 附近的一个小区域内将当前对 $|U_{e4}|^2$ 的约束提高最多 3 倍，并在一个无约束的质量区域（40 eV - 1 MeV）内对 $|U_{\mu4}|^2$ 设定限制。