太阳核反应产生的隐矢量粒子的地面探测
高能物理 - 唯象学
2023-12-29 v3 太阳与恒星天体物理
高能物理 - 实验
摘要
太阳核反应偶尔会产生亚 MeV 的难以捉摸的标准模型之外粒子,其逃离太阳内部而不发生进一步相互作用。本研究聚焦于有质量自旋一粒子。我们构建了一般理论框架,并确认了涉及光子的两个关键混合源,其促进隐 sector 与可见 sector 间的通信:与光子的动力学混合,以及由热电子圈引起的等离子体诱导混合。对两种情形,我们均聚焦太阳质子-质子链的第二阶段,并评估由 核反应产生的单色 5.49~MeV 隐矢量通量。我们随后通过类康普顿散射研究其地面探测。入射通量具有偏振,我们评估了横波与纵波矢量的类康普顿散射截面。最后,我们将此框架应用于具体情形,研究即将运行的江门地下中微子观测站 (JUNO) 实验的灵敏度,并确定了可改进当前地面界限的参数空间。
引用
@article{arxiv.2305.14420,
title = {Terrestrial detection of hidden vectors produced by solar nuclear reactions},
author = {Francesco D'Eramo and Giuseppe Lucente and Newton Nath and Seokhoon Yun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14420},
year = {2023}
}
备注
40 pages, 9 figures; v2: numerical mistake in the analysis corrected, updated results and discussion; version published in JHEP