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辐射型中微子质量模型中的非标准相互作用

高能物理 - 唯象学 2020-03-06 v3 高能物理 - 实验

摘要

辐射型马约拉纳中微子质量模型需要新的标量与/或费米子来诱导违背轻子数的相互作用。我们表明这些新粒子也会产生可观测的中微子与物质的非标准相互作用(NSI)。我们将辐射型模型分类为 I 型或 II 型,其中 I 型模型在产生中微子质量的圈图内至少含有一个标准模型(SM)粒子,而 II 型模型在圈内无 SM 粒子。虽然 II 型辐射模型不产生树级 NSI,但令人有些意外的是,属于 I 型类别的流行模型被证明在树级产生可观测的 NSI,同时与来自对撞机、电弱精确数据与带电轻子味破坏(cLFV)的直接和间接约束一致。我们调研了中微子质量分别在一圈、两圈和三圈产生的此类模型。在通过涉及带电标量的单圈图产生中微子质量的原型 Zee 模型中,我们发现对角 NSI 对 (εee,εμμ,εττ\varepsilon_{ee},\varepsilon_{\mu \mu}, \varepsilon_{\tau \tau}) 可分别大至 (8%,3.8%,9.3%8\%, 3.8\%, 9.3\%),而非对角 NSI 对 (εeμ,εeτ,εμτ\varepsilon_{e\mu},\varepsilon_{e \tau}, \varepsilon_{\mu \tau}) 至多分别为 (103%,0.56%,0.34%10^{-3}\%, 0.56\%, 0.34\%)。在使用轻夸克(LQs)的单圈中微子质量模型中,(εμμ,εττ)(\varepsilon_{\mu\mu},\, \varepsilon_{\tau\tau}) 可大至 (21.6%,51.7%)(21.6\%,\,51.7\%),而 εee\varepsilon_{ee}(εeμ,εeτ,εμτ)(\varepsilon_{e\mu},\, \varepsilon_{e\tau},\,\varepsilon_{\mu\tau}) 至多分别为 0.6%。我们发现对对角 NSI 最严格的约束来自中微子振荡与散射实验,而非对角 NSI 则主要受低能过程(如原子宇称破坏与 cLFV)约束。虽然我们的分析聚焦于辐射型中微子质量模型,但它实质上涵盖了所有具有重媒介子的 NSI 可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.09498,
  title  = {Non-Standard Interactions in Radiative Neutrino Mass Models},
  author = {K. S. Babu and P. S. Bhupal Dev and Sudip Jana and Anil Thapa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09498},
  year   = {2020}
}

备注

122 pages, journal version