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普朗克尺度洛伦兹破缺的可能宇宙学中微子约束

高能物理 - 唯象学 2010-03-04 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们在有效场论框架下,研究了中微子扇区中量级为 O(E2/\Mpl2)O(E^{2}/\Mpl^{2}) 的普朗克尺度抑制的洛伦兹不变性破缺(LV)效应,其大小由一个无量纲参数 ην\eta_{\nu} 参数化。我们发现宇宙学中微子谱与洛伦兹不变物理的预言存在偏差。对于正的 O(1) 系数,能量超过 1019\eV10^{19} \eV 的中微子将不复存在。该截断的存在会在 1017\eV10^{17} \eV 能量处的中微子谱中产生一个凸起。尽管目前无法给出约束,因为现有实验对超高能中微子的探测灵敏度不足,但我们表明,正在建设或规划中的实验有潜力对中微子LV参数施加高达 ην104\eta_{\nu} \lesssim 10^{-4} 的限制,具体取决于LV在中微子质量本征态之间的分布。原则上,通过这一策略可以获得对 ην<0\eta_{\nu} < 0 的约束,但这需要对LV如何影响中微子扇区进行更详细的建模。

关键词

引用

@article{arxiv.0911.0521,
  title  = {Possible cosmogenic neutrino constraints on Planck-scale Lorentz violation},
  author = {David M. Mattingly and Luca Maccione and Matteo Galaverni and Stefano Liberati and Guenter Sigl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0911.0521},
  year   = {2010}
}

备注

v1: 19 pages, 5 figures. Submitted to JCAP. v2: minor revisions and a few references added. Accepted by JCAP