对新物理解释 MiniBooNE 超出事件的严苛限制

MiniBooNE 实验近期报道了 4.5$\sigma$ 的电子类事件反常超出，与短基线 $\nu_\mu$ 束流中产生 $\nu_e$ 表象一致。鉴于缺乏相应的 $\nu_\mu$ 消失观测（若涉及惰性味的振荡则必需），存在强烈的动机寻求该反常的替代解释。我们考虑所观测电子类信号实际可能源于假想新粒子、而不涉及中微子产生或振荡新源的可能性。我们发现，包含中微子模式、反中微子模式与束流倾倒模式的完整 MiniBooNE 数据集中，电子类事件的能量与角分布严重限制、并在某些情形下排除将新物理情景作为所观测中微子与反中微子模式超出的解释。具体地，新粒子在探测器中衰变（可见或半可见）或发生弹性散射的图景被强烈排斥。本文借助通用运动学论证，拓展现有 MiniBooNE 结果及诠释，详尽约束此前未受考量新物理信号，并强调 MiniBooNE 束流倾倒搜寻进一步约束超出模型之能力。