无需真空 Majorana 中微子质量的无中微子双贝塔衰变

我们提出了标准模型的一个概念验证扩展，该扩展能够在零密度真空基态拉格朗日量中不存在 Majorana 中微子或轻子数破坏的情况下，产生非零的无中微子双贝塔衰变（$0\nu\beta\beta$）信号。我们提出，$0\nu\beta\beta$ 可以通过俘获一个携带两个单位轻子数的超轻标量场（一种潜在的暗物质候选者）来诱导。这使得可观测的 $0\nu\beta\beta$ 谱在任何实际手段下均无法与通常的 $0\nu\beta\beta$ 机制区分。我们发现，非零的 $0\nu\beta\beta$ 率并不要求中微子从根本上必须是 Majorana 粒子。然而，对于下一代实验范围内可观的衰变率，随着标量场转变为 Bose-Einstein 凝聚相，中微子通常会获得一个（有效）Majorana 质量。我们还讨论了上述场景与发射轻子数为二的标量导致 $0\nu\beta\beta$ 情形之间的区别，展示了使其在实验上可与传统场景区分的明显定性特征。