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在相干弹性中微子-核散射中探索新物理的前景

高能物理 - 唯象学 2018-11-14 v3 高能物理 - 实验

摘要

相干弹性中微子-核散射(CEν\nuNS)是一种标准模型过程,尽管已被预言数十年,但直到最近才由COHERENT合作组探测到。既然CEν\nuNS已被发现,它就为超越标准模型的新物理提供了一种新的探针。我们研究了在反应堆源处利用低温热量计通过CEν\nuNS探测新物理的潜力。我们考虑了由中微子磁矩(NMM)、可能改变或不改变味的非标准相互作用(NSI),以及包含有质量标量或矢量媒介子的简化模型对CEν\nuNS的贡献。考察了由Ge、Zn、Si、CaWO4_4和Al2_2O3_3构成的目标。我们表明,通过对CEν\nuNS能谱达到百分比水平的精度测量,低至O(10)\mathcal{O}(10) eV,即将进行的实验将使基于CEν\nuNS的NMM极限和新质量媒介子搜寻均改善两个数量级。此外,我们证明此类专用的低阈值CEν\nuNS实验将对NSI参数产生前所未有的约束(尤其在多个目标联合时),这将对全球中微子物理计划产生重大影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.01798,
  title  = {Prospects for exploring New Physics in Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering},
  author = {Julien Billard and Joseph Johnston and Bradley J. Kavanagh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.01798},
  year   = {2018}
}

备注

25 pages, 14 figures + appendices. v2: Added short discussion of leptoquark constraints. v3: matches version published in JCAP