轻子数带电标量场与中微子束辐射

在实验上，重子数减去轻子数，即 $B-L$，似乎是自然界的一个良好整体对称性。我们探讨了带有 $B-L$ 电荷的规范单态标量场——称为轻子数带电标量场（LeNCS）——存在所带来的后果，并假定这些场以这样一种方式耦合到标准模型自由度，使得即便在非可重整化层次上 $B-L$ 也守恒。在此框架下，中微子是狄拉克费米子。仅包含最低质量维有效算符时，部分 LeNCS 主要耦合到中微子，并可能在地面中微子实验中被产生。我们考察了来自粒子物理、天体物理和宇宙学对携带等于二的 $B-L$ 电荷的 LeNCS 存在的若干现有约束，并讨论了通过“中微子束辐射”发射 LeNCS 的过程，该过程在中微子与普通物质散射时偶尔发生。我们确定了现有及未来中微子实验（包括深地下中微子实验）在搜寻此类新现象前沿的参数空间区域。