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模拟由隐秘中微子相互作用诱导的中微子回声

高能物理 - 唯象学 2023-02-24 v2 高能天体物理现象

摘要

超越标准模型(BSM)的新中微子相互作用不仅在粒子物理中,也在宇宙学和天体粒子物理中备受关注。我们数值研究了与宇宙背景中微子相互作用的天体物理中微子的时间延迟分布。利用蒙特卡洛方法,我们开发了一个框架,能够模拟途中经历甚至多次散射的高能中微子的时间依赖能谱,并处理共振能量处截面的急剧增加。作为一个例子,我们聚焦于具有标量媒介子的隐秘中微子相互作用情形。虽然我们发现对于小光学深度,解析结果与模拟结果高度一致,但我们的模拟使我们能够研究即便是最简单解析估计无法描述的 optically-thick(光学厚)情形。我们的模拟被用于理解宇宙学红移、中微子能谱和味型的影响。这些进展将有助于利用当前中微子探测器(如IceCube和Super-Kamiokande)以及未来中微子探测器(如IceCube-Gen2和Hyper-Kamiokande)探测BSM中微子相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.09029,
  title  = {Simulating neutrino echoes induced by secret neutrino interactions},
  author = {Jose Alonso Carpio and Kohta Murase},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09029},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 8 figures. v2 is the version accepted for publication in JCAP