轻 sterile 中微子的物质效应：一种精确解析方法

轻 sterile 中微子若存在，将在活动 neutrinos 穿过地球物质时给物质效应带来额外贡献。在最简单的 3+1 方案中，轻子混合矩阵中三个额外旋转角和两个额外 CP 破坏相使得相互作用在形式上变得复杂。本文推导了包含 sterile 中微子贡献的活动中微子在地球物质中振荡概率的精确解析表达式。指出这组公式同时包含物质与真空中的信息，并可通过选取相关参数轻松调节。基于通用精确公式，我们给出了典型中基线和长基线实验的振荡概率。以 NO$\nu$A 实验为例，我们表明在特定参数空间内 sterile 中微子对地球物质效应有重要贡献，且 Dirac 相起关键作用。