用漫射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

尽管三种“活跃”中微子味与误差范围内的混合角结果一致，但仍存在异常，可能是超越标准模型物理的线索，可容纳第四种主要为“惰性”的中微子种，其具有 eV 尺度质量以及与活跃中微子混合角量级为 $\theta_0\simeq 0.1$。我们描述一个具有 eV 尺度惰性中微子的情形，它们通过一种新的规范矢量玻色子、一种“隐秘”媒介 $\phi$ 发生自相互作用。我们表明，它们在早期宇宙中通过与活跃中微子混合产生，与大爆炸核合成以及宇宙微波背景时期的自由流约束一致。对于 $M_\phi=4-8$ keV 和惰性中微子耦合 $g_s=10^{-4}$，我们发现漫射超新星中微子在前往地球途中与遗迹惰性中微子的共振相互作用会在中微子通量中引起谱凹陷。我们展示了 DUNE（Hyper-Kamiokande）探测器中相应的（反）中微子事件分布随能量的变化。