洛伦兹不变性破坏与 IceCube 中微子事件

IceCube 中微子谱显示，在亚 PeV 能量处，通量按 $E^{-2}$ 下降，但在 $\sim 3$ PeV 以上未观测到中微子事件。特别是，预期在 6.3 PeV 处的 Glashow 共振未被观测到。我们考察了 Planck 尺度的洛伦兹破坏作为解释观测到的中微子能量在几个 PeV 附近截断的机制。通过选择一个自由参数，中微子能量的截断可以选择在 2 到 6.3 PeV 之间。我们假设中微子（反中微子）具有色散关系 $E^2=p^2 - (\xi_3/M_{Pl})~p^3$，并发现 $\pi^+$ 和 $\pi^-$ 衰变在几个 PeV 量级的中微子能量处均被抑制。我们发现，$\mu^-$ 衰变作为双中微子过程得到增强，而 $\mu^+$ 衰变则被抑制。$K^+\rightarrow \pi^0 e^+ \nu_e$ 也被抑制，其截断中微子能量具有相同的数量级，而 $K^-\rightarrow \pi^0 e^- \bar \nu_e$ 则得到增强。$n \rightarrow p^+ e^- \bar \nu_e$ 衰变被抑制（而 $\bar n \rightarrow p^- e^+ \nu_e$ 得到增强）。这意味着，由 $p+\gamma \rightarrow \Delta \rightarrow \pi^+ n$ 反应产生的 $n$ 衰变所预期的 $\bar \nu_e$ 将不会被观测到。这可以解释 IceCube 中 Glashow 共振事件的缺失。如果未来仍未观测到 Glashow 共振事件，那么洛伦兹破坏可能是对 IceCube 在 PeV 能量处观测结果的一个可行解释。