向轻型新粒子衰变的核子在中微子探测器中的表现

质子和中子可衰变为轻型新粒子$X$，可显著改变实验信号特征，同时可从大型水-Cherenkov中微子探测器（如Super/Kamiokande和Hyper-Kamiokande）以及诸如JUNO和DUNE等跟踪探测器中受益于互补性。质子衰变$p\rightarrow \ell^+ X$和$p\rightarrow \pi^+ X$，其中$m_X$接近相位空间闭合，导致产生的带电粒子低于Cherenkov阈值，在Super和Hyper-Kamiokande中几乎不可见，但在JUNO和DUNE中却可被探测，因而尽管体积较小，这些探测器在这些baryon-number-violating（baryon number违反）签名方面处于独一无二的位置。作为额外的签名，地球中的核子衰变可产生地下探测器中的可观测$X$粒子通量。我们提出一种简单模型，其中核子衰变为亚GeV躺平中微子，随后通过活性-躺平中微子混合发生衰变，尽管在sseesaw动机下的参数空间中，Super-Kamiokande中仍可产生可观察的大量事件。