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中微子遇见超轻暗物质:$\boldsymbol{0\nu\beta\beta}$ 衰变与宇宙学

高能物理 - 唯象学 2022-06-17 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们探讨由与中微子耦合的超轻暗物质场所诱导的无中微子双贝塔(0νββ0\nu \beta\beta)衰变。若耦合破坏轻子数,则对 0νββ0\nu\beta\beta 衰变的影响显著,此时 ΔL=2\Delta L=2 跃迁直接由暗物质场驱动,而无小中微子质量的进一步压低。由于超轻暗物质可很好地由经典场描述,该效应在衰变事件中呈现周期调制模式。然而,我们发现早期宇宙中此类耦合极可能改变标准宇宙学结果。特别是,对中微子在物质-辐射相等前自由流的要求严重约束了参数空间,使得即便未来 0νββ0\nu \beta\beta 衰变实验对有效中微子质量具备 meV 灵敏度,也几乎无法看到任何信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.08732,
  title  = {Neutrino meets ultralight dark matter: $\boldsymbol{0\nu\beta\beta}$ decay and cosmology},
  author = {Guo-yuan Huang and Newton Nath},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08732},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 5 figures, v2: matching the published version