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非标准相互作用与地球组成在大气中微子振荡中的相互作用

高能物理 - 唯象学 2025-12-03 v2 地球物理

摘要

地球内部的许多地质和地球化学现象与外核及核幔边界处的物理和化学过程直接相关,而这些过程又与同位素组成紧密关联。利用标准地球物理方法确定组成一直具有挑战性。大气中微子振荡受其与地球物质的弱相互作用影响,为获取地球内部结构信息、特别是约束地核组成提供了一种新途径。若中微子存在尚未知的非标准相互作用(NSI),则可能影响其在物质中的传播,进而影响利用中微子振荡层析成像研究地球组成的工作。本研究聚焦于标量媒介NSI及其对大气中微子振荡的潜在影响,这可能掩盖外核氢含量的信息。反过来,组成的不确定性也可能影响NSI参数的特征描述。该分析基于中微子产生的μ\mu事例的能量分布和方位角的蒙特卡洛模拟。利用由PREM确定的55个同心壳层恒定密度的地球模型,我们评估了外核组成(Z/A)oc_{oc}和NSI强度参数ϵ\epsilon变化对事例数的影响。为检验探测此类变化的能力,我们考虑了(Z/A)oc_{oc}ϵ\epsilon平面上修正地球模型与参考模型之间差异的统计显著性小于1σ1\sigma的区域。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.09890,
  title  = {Interplay of non-standard interactions and Earth's composition in atmospheric neutrino oscillations},
  author = {Juan Carlos D'Olivo and José Arnulfo Herrera Lara and Ismael Romero and Matias Reynoso and Oscar A. Sampayo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09890},
  year   = {2025}
}

备注

26 figures and 28 pages, including references. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2207.11257