相干中微子-原子核散射中带矢量媒介子的环效应

相干弹性中微子-原子核散射（CE$\nu$NS）的观测为我们探索广泛类型的新物理提供了机会。在标准模型（SM）中，CE$\nu$NS过程通过$Z$玻色子交换由矢量和轴矢量中性流产生，且轴矢量流贡献为次主导。因此很自然地考虑来自超出SM的更一般新物理的额外贡献，其具有与新的矢量媒介子$Z'$相关联的（轴）矢量相互作用。除普通CE$\nu$NS外，活跃中微子可通过$Z'$媒介的过程$\nu N\to \chi N$转化为新的外来的费米子$\chi$而不破坏相干性。考虑这种转化对超出SM的新费米子扇区的含义将是很有趣的。我们考虑一个简化中微子模型框架，其中新的Dirac费米子$\chi$与活跃中微子和一个疏轻子的矢量媒介子$Z'$相互作用。我们评估了CE$\nu$NS的树级和环级贡献，特别地，环图产生了以费米子$\chi$在环内的活跃中微子弹性散射过程$\nu N\to \nu N$。当$Z'$与SM夸克之间的相互作用为矢量和轴矢量类型时，CE$\nu$NS过程分别由树级和环级贡献主导。我们通过拟合COHERENT数据研究了模型参数的约束，假设了宽泛的$m_\chi$范围。包含环级贡献可约束$m_\chi$大于入射中微子最大能量的参数空间。更重要的是，包含环图可对轴矢量相互作用施加约束，而该相互作用的树级过程在相干中微子-原子核散射中不存在。