重新审视来自 $Z$ 与 $\tau$ 衰变的微中子自相互作用约束

鉴于微中子的难以捉摸性质，其自相互作用尤其难以探测。然而，利用地面实验数据可以设定此类相互作用强度的上限。本工作中，我们关注在微中子与相对较轻的标量耦合存在时，对 $Z$ 玻色子不可见衰变宽度以及轻子 $\tau$ 衰变宽度的额外贡献。对于不可见 $Z$ 衰变，我们通过同时考虑三体轫致辐射以及二体衰变的圈修正，推导了一组完整的约束。尽管后者通常被认为给出相当弱的界限，我们发现通过与标准模型图的干涉，它实际上给出了具有竞争力的约束。就 $\tau$ 的轻子衰变而言，我们推导了首个在整个轻标量媒介质量范围内有效的微中子自相互作用界限。我们对微中子自相互作用的界限在 $m_\phi \gtrsim 300$ MeV 且相互作用偏好 $\nu_\tau$ 时处于领先地位。此类对 $\nu$-亲和标量的界限，鉴于最近提出的在此类耦合存在下缓解哈勃张力的方案，尤为相关。