FASERν上对隐秘中微子相互作用的灵敏度

我们研究了在FASERν实验中，中微子与质量小于500 MeV的新轻中性规范玻色子$Z^\prime$的耦合所产生的影响。轻规范玻色子与中微子耦合的多种情形，在旨在解释粒子物理与宇宙学中各种反常现象的众多理论背景下被提出。这种相互作用导致带电介子产生一种新的衰变模式：衰变为轻轻子加中微子和$Z^{\prime}$($\pi^+(K^+)\to e^+ \nu Z^\prime$)，随后$Z^\prime$衰变为中微子-反中微子对($Z^\prime \to \nu\bar{\nu}$)。FASERν即LHC上的前向搜索实验，有望首次探测对撞机中微子。特别是，FASERν乳胶探测器将提供探测$\tau$中微子并测量其能量的机会。利用FASERν乳胶探测器的这一能力，我们研究了FASERν实验及其提出的升级版本FASER2ν约束中微子与轻规范玻色子耦合的潜力。