利用相干中微子散射探测中微子与轻标量的耦合

在未来测量相干弹性中微子-原子核散射的实验中，大量的中微子事件数使得对标准物理与新物理的精确测量成为可能。我们以 COHERENT 和 CONUS 为例，分析了与中微子和夸克耦合的轻标量粒子的当前与预期限制。同时考虑了轻子数守恒与轻子数破坏的相互作用。研究表明，当前（未来）实验可探测质量为数 MeV 的标量粒子，其耦合低至 $10^{-4}$ $(10^{-6})$ 水平。质量在约中微子能量附近的标量可通过特征性的能谱形状畸变来确定其质量。我们将当前与未来的限制与来自超新星演化、大爆炸核合成和无中微子双贝塔衰变的约束进行了比较。我们还概述了包含与夸克耦合的轻标量、且对中微子分别具有轻子数破坏与轻子数守恒耦合的紫外完备底层模型。