大规模中微子-暗物质相互作用：从有效场论到超声子完成
高能物理 - 唯象学
2026-01-01 v1
摘要
我们发展了一种用于中微子-暗物质(DM)相互作用的通用有效场论(EFT)框架，并应用于系统性地寻找给定EFT算符维度下所有可能的规范不变的超声子(UV)完成。本研究旨在寻找能够实现潜在大规模中微子-DM相互作用的简单UV完成模型，同时满足所有现有的理论和实验约束。我们首先构建了在包含中微子和暗物质(DM-LEFT)的低能有效理论中，中微子-DM散射的主导非导数算符基，以及其在标准模型EFT(DM-SMEFT)中的规范嵌入。随后我们构建了所有可重整化的树级UV完成，用于生成DM-SMEFT算符至维数8。基于此框架，我们present出了不同类型暗物质的最小UV完成模型，可实现中微子-DM耦合达到 Fermi 常数的数个数量级，同时满足所有约束，尤其是来自中微子质量和带电轻子范畴的约束。这包括基于类中微子质量模型的准双中微子费米子DM实现，以及受类型-II和逆视角模型中微子质量模型启发的Majorana DM模型。我们还分析了DM热熔丹浓度和直接探测前景，以及各种宇宙学和实验室对模型参数空间的约束。
引用
@article{arxiv.2512.25035,
title = {Large Neutrino-Dark Matter Interactions: From Effective Field Theory to Ultraviolet Completions},
author = {K. S. Babu and P. S. Bhupal Dev and Anil Thapa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.25035},
year = {2026}
}
备注
34 pages + references, 7 figures, 7 tables