我们以拟议的PTOLEMY实验为例,研究了通过中微子捕获来探测宇宙中微子背景的物理潜力。 与预计的能量分辨力的µa 0.15 eV,实验将对中微子质量与简并频谱,m1≥m2≥m3 = m≥0.3 eV。 今天,这些中微子是非相对论的。 检测到它们将是探索这种未探索的运动学机制的独特机会。 中微子捕获的特征是电子光谱中的一个峰,该峰由β衰减终点以上2m½位移。 如果能量分辨率为β≥0.7mβ,则信号将超过从beta衰减的背景。 有趣的是,总捕获率取决于中微子质量的起源,是无簇的狄拉克和马约拉纳中微子每年(对于100 g target靶)的D 4和M 8事件。 , 分别。 由于引力聚类,有望提高到ðª(1)的速率,并具有探测中微子局部超密度的独特潜力。 转向更奇特的中微子物理学,PTOLEMY可能对轻子不对称性敏感,并揭示了eV级无菌中微子,这是短基线振荡搜索的结果。 该实验还将对中微子的寿命处于宇宙年龄的数量级敏感,并打破中微子质量与寿命之间的简并性影响现有界限。
2026-03-16 12:15:25 1.14MB Open Access
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在不断扩大的de Sitter宇宙中研究了Z玻色子和中微子的产生。 Z微子与玻色子相互作用时跃迁幅度的表达是通过微扰法建立的。 然后,通过解析计算Z玻色子,中微子和反中微子自发产生真空的幅度和概率,并根据扩展参数进行图形分析。 我们发现该过程的可能性仅在早期宇宙的大膨胀条件下才消失。 我们讨论了Minkowski极限,并获得了在这个极限中振幅为零的结果,这与公认的事实相对,即在Minkowski时空中从真空中自发产生粒子,同时扰动过程中的能量和动量守恒禁止了这一事实。 计算了该过程的总概率,我们证明了该数量仅对从早期宇宙开始的大扩展状态非常重要,并且在Minkowski极限内消失。
2026-03-15 15:08:25 755KB Open Access
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大块中微子是马约拉纳还是狄拉克粒子,尚待实验确定。 在这方面,最近有人建议在将来的中微子俘获β衰变核(例如,βe + H3→He3)的中微子捕获实验中,检测左旋中微子βL和右旋抗中微子βR的宇宙中微子背景。 (对于PTOLEMY实验而言,+ eâˆ)可能会区分Majorana和Dirac中微子,因为在前一种情况下捕获率是后者的两倍。 在本文中,我们假设惯用的中微子是狄拉克粒子,并且右手中微子γR和左手反中微子βL都可以在早期的宇宙中有效产生,因此我们研究了右手中微子对捕获率的可能影响。 事实证明,由于存在遗留的ÂR和ÂÂL,总密度为95 cm 3,因此捕获率最多可以提高28%,而密度应与336 cm 3的密度进行比较 3宇宙中微子背景。 实际上,增强作用受到中微子世代有效数目的最新宇宙学和天体物理学界限的限制,在95%置信度下,Neff = 3.143.10.43 + 0.44。 为了说明,已经提出了两种可能的方案,用于在早期宇宙中热产生右旋中微子。
2026-03-15 13:19:41 464KB Open Access
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ANTARES望远镜的主要目标之一是寻找点状中微子源。 在这种情况下,指向精度和检测器的角度分辨率都很重要,因此需要一种可靠的方法来评估这种性能。 为了测量探测器的指向精度,一种可能性是研究月球的阴影,即由吸收宇宙射线引起的月球方向的大气μ子通量的不足。 通过分析2007年至2016年之间的数据,观察到月影的统计显着性为$ 3.5 \ sigma $$3.5σ。 向下的μ子的探测器角分辨率为$ 0.73 ^ {\ circ} \ pm 0.14 ^ {\ circ}。$$0.73∘±0.14∘。 最终的指示性能与预期一致。 通过暂时在ANTARES位置附近移动的船舶上的淋浴阵列检测器收集的数据,可以实现对望远镜指向精度的独立检查。
2026-03-15 09:15:04 1.62MB Open Access
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发条式轴心是指对齐的多轴模型族,这些模型导致Peccei-Quinn对称性破坏的尺度和轴心衰变常数的尺度之间呈指数级关系。 钟表可以将Peccei-Quinn尺度的粒子带到对撞机实验的范围内。 在这项工作中,我们对宇宙学观察是否对发条轴施加了任何新的限制感兴趣。 如果宇宙重新加热到Peccei-Quinn破裂的规模以上,那么随后的宇宙相变将产生一个拓扑缺陷网络,该缺陷网络的质性与常规轴突模型中的弦壁网络不同。 我们通过缺陷网络估算了由于轴缺陷的发射而产生的轴缺陷暗物质和暗辐射的残留丰度,并推断出对Peccei-Quinn断裂的规模和质谱的限制。 我们发现缺陷对轴突暗物质遗迹丰度的贡献通常可以忽略不计。 但是,如果Peccei-Quinn对称断裂的尺度大于100 TeV,相对论轴暗辐射的缺陷产生就变得很明显,而ΔNeff的测量结果为此类模型提供了新的探索。
2026-03-14 12:42:10 1.71MB Open Access
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我们表明,在对齐的QCD轴心模型中自然可以解释Peccei-Quinn对称性的高品质,其中QCD轴心由多个轴心产生,其衰减常数比轴心窗小得多,例如在弱尺度附近。 即使存在一般的普朗克抑制的Peccei-Quinn对称破坏算子,与没有对准的标准轴突模型相比,有效的强CP相仍然足够小。 由于对称破坏算子,QCD轴突电位具有较小或较大的调制度,这可能会显着影响轴突的宇宙学。 当轴被困在不同的最小值中时,畴壁出现,并且它们的缩放行为会在超水平尺度上抑制轴等曲率摄动。 我们的场景预测了与胶子耦合的许多轴突和轴突,可能会在对撞机实验中进行搜索。 特别是,最近发现在750 GeV的双光子过量可能是由于其中一种(或多种)轴所致。
2026-03-14 08:02:02 760KB Open Access
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我们考虑QCD轴心模型,其中Peccei-Quinn对称性在过去比现在严重被破坏,从而避免了轴心等曲率问题。 具体来说,我们研究超对称轴模型,其中Peccei-Quinn对称性通过隐蔽规范相互作用或SU(3)c强相互作用而动态破坏,其动力学尺度因平面方向的动力学而暂时增强。 由于在当前宇宙中隐蔽的轨距对称性弱耦合,因此前一种情况预测会有大量的自相互作用暗辐射。 我们还表明,观察到的重子不对称量可以由QCD轴突动力学通过自发的重生作用生成。 我们简要评论一下PQ对称性由于与重力的非最小耦合而破裂的情况。
2026-03-13 22:57:33 712KB Open Access
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AMS-02观测到的宇宙射线(CR)e±过量可以用暗物质(DM)ni灭来解释。 但是,DM解释需要一个大的hil灭横截面,而其他观测结果则强烈反对该横截面,例如费米-拉特(Fermi-LAT)伽马射线观测矮星系和普朗克观测宇宙微波背景(CMB)。 此外,CR e±过量所需的DM ni没横截面也太大,以至于无法通过热生产产生正确的DM残留物密度。 在这项工作中,我们使用带有速度依赖的DM hil没横截面的Breit-Wigner机制来调和这些张力。 如果DM粒子的CR e±随v〜O(10-3)增大而非常接近于物理极点情况下的共振,那么它们在银河系中的an灭截面将达到最大值。 另一方面,对于矮星系中和重组时具有相对相对较小速度的DM颗粒,suppressed灭截面将得到抑制,这可能分别影响γ射线和CMB观测。 我们找到一个合适的参数区域,可以同时解释AMS-02结果和热文物密度,同时满足Fermi-LAT和Planck约束。
2026-03-12 08:33:26 891KB Open Access
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由于大角度尺度上宇宙微波背景(CMB)的温度波动在光子去耦时探头长度尺度是超水平的,因此对微物理过程不敏感,因此低多极CMB数据被认为是一个很好的探头 原始宇宙的物理学。 在这封信中,我们将仅通过使用低多极CMB数据(包括宇宙河外极化的背景成像(B2),2013年发布的普朗克数据(P13)和Wilkinson Microwaves),通过张量扰动来约束基本ΛCDM模型中的宇宙学参数。 各向异性探测9年数据(W9)。 我们发现,张量功率谱索引的任何一个符号都与数据兼容,但是在大约2σ置信度水平上,优选标量摄动的蓝色倾斜功率谱。
2026-03-11 23:53:29 294KB Open Access
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在非均匀宇宙中,暗光子向普通光子的宇宙学转换(反之亦然)可能发生在许多共振红移上。 这改变了CMB观察到的能谱和小尺度各向异性的程度。 我们利用EAGLE仿真的结果来获得沿随机视线的转换概率以量化这些影响。 然后,我们将结果应用于暗物质衰变所产生的暗光子,以及将它们的高红移转换为普通光子的情况,从而改变了宇宙曙光时代预期的21 cm全局信号。 具体来说,我们表明,从COBE / FIRAS的亮度温度测量和 普朗克和SPT的CMB各向异性测量。
2026-03-11 22:57:40 816KB Open Access
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