利用太阳和KamLAND中微子探测非标准退相干效应
高能物理 - 唯象学
2008-11-26 v2 天体物理学
广义相对论与量子宇宙学
摘要
有推测认为，量子引力可能在微观尺度上诱发“泡沫状”时空结构，从而随机扰动自由传播粒子（如K介子、中子或中微子）的传播相位。粒子干涉测量可能因此揭示非标准退相干效应，以及标准退相干效应（例如由有限源尺寸和探测器分辨率引起的效应）。在本工作中，我们讨论了此类非标准效应在电子中微子于太阳中传播以及在长基线反应堆实验KamLAND中传播的唯象学，这两者共同为我们提供了中微子能量E ~ 几MeV处对退相干的最佳可用探测。在太阳中微子情形下，通过微扰方法，证明了退相干会通过可计算的衰减因子修正物质中的标准（绝热）传播。通过假设退相干效应在能域中呈幂律依赖关系（E^n，其中n = 0,+/-1,+/-2），我们将双族中微子混合的理论预测与数据进行了比较和讨论。我们发现，太阳和KamLAND数据均未显示支持非标准退相干效应的证据，因此其特征参数gamma_0可受到显著约束。在“洛伦兹不变”情形n=-1中，我们在95% C.L.获得了上限gamma_0<0.78 x 10^-26 GeV。在特定情形n=-2下，该约束也可解释为对太阳中可能存在的物质密度涨落的限制，与先前的分析相比，我们将该限制改进了约2倍。
引用
@article{arxiv.0704.2568,
title = {Probing non-standard decoherence effects with solar and KamLAND neutrinos},
author = {G. L. Fogli and E. Lisi and A. Marrone and D. Montanino and A. Palazzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.2568},
year = {2008}
}
备注
Minor changes. Version accepted for publication in Phys. Rev. D