用弥散超新星中微子背景探测 eV 尺度惰性中微子的隐秘相互作用

具有 eV 尺度质量及量级为 $\theta_0\simeq 0.1$ 的大混合角的惰性中微子，或可解释短基线中微子振荡数据中发现的一些反常。在此，我们重访一种中微子门户场景，其中 eV 尺度惰性中微子通过一种新的规范矢量玻色子 $\phi$ 具有自相互作用。它们在早期宇宙中通过与活跃中微子混合而产生的过程，可被惰性 sector 中诱导的有效势所抑制。我们研究不同的宇宙学观测如何以新规范玻色子质量 $M_\phi$ 及其与惰性中微子的耦合 $g_s$ 为参量来约束该模型。进而，我们探讨如何通过 Hyper-Kamiokande 与 DUNE 探测器对未来弥散超新星中微子背景的观测，来探测该特定模型允许参数空间的一部分。对于宇宙学约束所允许的 $M_\phi \sim 5-10$~keV 与 $g_s \sim 10^{-4}-10^{-2}$，我们发现弥散超新星中微子在通往地球途中与遗迹惰性中微子的相互作用，将造成中微子能谱中的显著凹陷，从而在这些探测器所观测到的事件能谱中产生独特特征。