中微子与暗物质引起的非弹性核散射
高能物理 - 唯象学
2022-12-23 v2 核理论
摘要
能量约为 10~MeV 的中微子（例如来自π介子静止衰变源）是研究低能中微子与原子核相互作用的宝贵工具——此前其促成了相干弹性中微子-原子核散射的首次测量。除弹性散射外，该能量范围内的中微子和暗物质还将原子核激发至其低能核态，提供额外的物理通道。此处，我们考虑与π介子静止衰变设施上若干低阈值中微子实验相关的中性流非弹性中微子-原子核及暗物质（DM）-原子核散射，靶核为 Ar、Cs 和 I。我们考虑完整的弱电多极算符集合，开展了大规模核壳模型的非弹性截面计算。我们的结果表明，Gamow-Teller 跃迁对截面起主导贡献，且长波极限对来自中微子源的截面总量提供了合理近似。我们指出，未来实验将对该通道敏感，因此这些结果为在π介子静止衰变设施上探索额外的微中子与 DM 散射通道提供了可能。
引用
@article{arxiv.2206.08590,
title = {Inelastic nuclear scattering from neutrinos and dark matter},
author = {Bhaskar Dutta and Wei-Chih Huang and Jayden L. Newstead and Vishvas Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08590},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 12 figures, published version