Стерильные нейтрино

Гипотетическая частица, которая взаимодействует только посредством гравитации.

Стерильные нейтрино (или инертные нейтрино ) — это гипотетические частицы (нейтральные лептоны — нейтрино ), которые взаимодействуют только посредством гравитации , а не посредством каких-либо других фундаментальных взаимодействий Стандартной модели . ^[1] Термин «стерильные нейтрино» используется для того, чтобы отличить их от известных обычных активных нейтрино в Стандартной модели , которые несут заряд изоспина ±+1/ 2 и участвовать в слабом взаимодействии . Этот термин обычно относится к нейтрино с правосторонней киральностью (см. Правостороннее нейтрино ), которые можно включить в Стандартную модель. Частицы, которые обладают достаточно большими квантовыми числами стерильных нейтрино и массами, так что они не мешают современной теории нуклеосинтеза Большого взрыва , часто называют нейтральными тяжелыми лептонами (НХЛ) или тяжелыми нейтральными лептонами (ТНЛ). ^[2]

Существование правых нейтрино теоретически обосновано, поскольку известные активные нейтрино являются левыми, а все другие известные фермионы наблюдались как с левой, так и с правой киральностью . ^[3] Они также могли бы естественным образом объяснить малые активные массы нейтрино , полученные из нейтринных осцилляций . ^[3] Масса самих правых нейтрино неизвестна и может иметь любое значение между10 ¹⁵  ГэВ и менее 1 эВ. ^[4] Чтобы соответствовать теориям лептогенеза и темной материи , должно быть как минимум 3 разновидности стерильных нейтрино (если они существуют). ^[5] Это контрастирует с количеством активных типов нейтрино, необходимых для обеспечения отсутствия аномалий в электрослабом взаимодействии , которое должно быть ровно  3: количество заряженных лептонов и поколений кварков .

Поиск стерильных нейтрино — активное направление физики элементарных частиц . Если они существуют и их масса меньше энергии частиц в эксперименте, их можно получить в лаборатории либо путем смешивания активных и стерильных нейтрино, либо в результате столкновений частиц высоких энергий. Если бы они тяжелее, единственным непосредственно наблюдаемым следствием их существования были бы наблюдаемые активные массы нейтрино. Однако они могут быть ответственны за ряд необъяснимых явлений в физической космологии и астрофизике , включая темную материю , бариогенез или гипотетическое темное излучение . ^[4] В мае 2018 года физики эксперимента MiniBooNE сообщили о более сильном, чем ожидалось, сигнале нейтринных осцилляций, что может быть намеком на стерильные нейтрино. ^{[6] [7]} Однако результаты эксперимента MicroBooNE не показали никаких доказательств наличия стерильных нейтрино в октябре 2021 года. ^[8]

Мотивация

Экспериментальные результаты показывают, что все рожденные и наблюдаемые нейтрино имеют левостороннюю спиральность (спин антипараллелен импульсу ), а все антинейтрино имеют правостороннюю спиральность в пределах погрешности. ^[3] В безмассовом пределе это означает, что для каждой частицы наблюдается только одна из двух возможных киральностей . Это единственные спиральности (и киральности), разрешенные в Стандартной модели взаимодействий частиц; частицы с противоположной спиральностью явно исключены из формул. ^[9]

Однако недавние эксперименты, такие как осцилляции нейтрино , показали, что нейтрино имеют ненулевую массу, которая не предсказывается Стандартной моделью и предполагает новую, неизвестную физику. ^[10] Эта неожиданная масса объясняет нейтрино с правосторонней спиральностью и антинейтрино с левосторонней спиральностью: поскольку они не движутся со скоростью света, их спиральность не является релятивистским инвариантом (можно двигаться быстрее них и наблюдать противоположная спиральность). ^[11] Однако все нейтрино наблюдались с левой киральностью , а все антинейтрино — с правой. ( Разницу см. в разделе Хиральность (физика) § Хиральность и спиральность .)

Хиральность является фундаментальным свойством частиц и является релятивистски инвариантной: она одинакова независимо от скорости и массы частицы в каждой инерциальной системе отсчета. ^[12] Однако частица с массой, которая начинается с левой киральности, может развить правую компоненту по мере своего движения – если она не безмассовая, хиральность не сохраняется во время распространения свободной частицы через пространство (номинально, через пространство). взаимодействие с полем Хиггса ).

Таким образом, остается вопрос: различаются ли нейтрино и антинейтрино только своей киральностью? Или экзотические правые нейтрино и левые антинейтрино существуют как отдельные частицы от обычных левых нейтрино и правых антинейтрино?

Характеристики

Такие частицы будут принадлежать к синглетному представлению по отношению к сильному и слабому взаимодействию , имея нулевой электрический заряд , нулевой слабый гиперзаряд , нулевой слабый изоспин и, как и другие лептоны , нулевой цветовой заряд , хотя их традиционно представляют как имеют квантовое число B - L , равное -1. ^[13] Если Стандартная модель встроена в гипотетическую теорию великого объединения SO(10) , им может быть присвоен заряд X , равный -5. Левое антинейтрино имеет B − L +1 и заряд X +5.

Из-за отсутствия электрического заряда, гиперзаряда и цветового заряда стерильные нейтрино не будут взаимодействовать посредством электромагнитных , слабых или сильных взаимодействий, что делает их чрезвычайно трудным для обнаружения. Они имеют юкавское взаимодействие с обычными лептонами и бозонами Хиггса , что через механизм Хиггса приводит к смешиванию с обычными нейтрино.

В экспериментах с энергиями, превышающими их массу, стерильные нейтрино будут участвовать во всех процессах, в которых участвуют обычные нейтрино, но с квантовомеханической вероятностью, подавляемой малым углом смешивания. Это позволяет производить их в экспериментах, если они достаточно легкие, чтобы оказаться в пределах досягаемости современных ускорителей частиц.

Они также будут взаимодействовать гравитационно из-за своей массы, и если они достаточно тяжелы, это может объяснить холодную темную материю или теплую темную материю . В некоторых теориях великого объединения , таких как SO(10) , они также взаимодействуют посредством калибровочных взаимодействий , которые чрезвычайно подавлены при обычных энергиях, поскольку их калибровочный бозон , полученный из SO(10) , чрезвычайно массивен. Они вообще не появляются в некоторых других великих объединениях, таких как модель Джорджи-Глэшоу ( т.е. все ее заряды SU(5) или квантовые числа равны нулю).

Масса

Согласно Стандартной модели, все частицы изначально безмассовые, поскольку в лагранжиане Стандартной модели нет массовых членов Дирака . Единственные массовые члены генерируются механизмом Хиггса , который создает ненулевые связи Юкавы между левыми компонентами фермионов, полем Хиггса , и их правыми компонентами. Это происходит, когда поле Хиггса дублета SU (2) приобретает ненулевое вакуумное математическое ожидание , спонтанно нарушая симметрию SU (2) _L × U (1) и, таким образом, приводя к ненулевым связям Юкавы: ${\displaystyle \phi }$ ${\displaystyle \nu }$

${\displaystyle {\mathcal {L}}(\psi )={\bar {\psi }}(i\partial \!\!\!/)\psi -G{\bar {\psi }}_{L}\phi \psi _{R}}$

Так обстоит дело с заряженными лептонами, такими как электрон, но в рамках Стандартной модели правое нейтрино не существует. Таким образом, при отсутствии стерильных правых киральных нейтрино, которые могли бы объединиться в пары с левыми киральными нейтрино, даже при связывании Юкавы активные нейтрино остаются безмассовыми. Другими словами, в рамках Стандартной модели для нейтрино не существует условий, генерирующих массу: для каждого поколения модель содержит только левое нейтрино и его античастицу, правостороннее антинейтрино, каждая из которых рождается в слабых собственных состояниях в течение слабые взаимодействия; «стерильные» нейтрино опущены. ( Подробное объяснение см. в разделе массы нейтрино в Стандартной модели .)

В механизме качелей модель расширяется за счет включения недостающих правых нейтрино и левых антинейтрино; Затем предполагается, что один из собственных векторов матрицы масс нейтрино значительно тяжелее другого.

Стерильный (правохиральный) нейтрино будет иметь тот же слабый гиперзаряд , слабый изоспин и электрический заряд, что и его античастица, поскольку все они равны нулю и, следовательно, на них не влияет смена знака . ^[а]

Термины Дирака и Майораны

Стерильные нейтрино позволяют, как обычно, ввести массовый член Дирака . Это может дать наблюдаемую массу нейтрино, но для этого требуется, чтобы сила связи Юкавы была намного слабее для электронного нейтрино, чем для электрона, без объяснения причин. Аналогичные проблемы (хотя и менее серьезные) наблюдаются в кварковом секторе, где верхняя и нижняя массы различаются в 40 раз.

В отличие от левого нейтрино, для стерильного нейтрино можно добавить массовый член Майораны без нарушения локальной симметрии (слабый изоспин и слабый гиперзаряд), поскольку оно не имеет слабого заряда. Однако это все равно будет нарушать общее число лептонов .

Можно включить члены как Дирака, так и Майораны: это делается в механизме качелей (ниже). Помимо удовлетворения уравнению Майораны , если бы нейтрино было еще и собственной античастицей , то оно было бы первым майорановским фермионом . В этом случае оно могло бы аннигилировать с другим нейтрино, что приведет к безнейтринному двойному бета-распаду . ^[14] Другой случай заключается в том, что это фермион Дирака , который не является собственной античастицей.

Выражая это математическими терминами, мы должны использовать трансформационные свойства частиц. Для свободных полей поле Майорана определяется как собственное состояние зарядового сопряжения. Однако нейтрино взаимодействуют только посредством слабых взаимодействий, которые не инвариантны относительно зарядового сопряжения (C), поэтому взаимодействующее майорановское нейтрино не может быть собственным состоянием C. Обобщенное определение таково: « поле майорановских нейтрино является собственным состоянием CP-преобразования ". Следовательно, нейтрино Майорана и Дирака будут вести себя по-разному при CP-преобразованиях (фактически преобразованиях Лоренца и CPT ). Кроме того, массивное нейтрино Дирака будет иметь ненулевые магнитный и электрический дипольный моменты , тогда как нейтрино Майораны — нет. Однако майорановские и дираковские нейтрино различаются только в том случае, если их масса покоя не равна нулю. Для нейтрино Дирака дипольные моменты пропорциональны массе и исчезли бы для безмассовой частицы. Однако массовые члены Майорана и Дирака могут появляться в массовом лагранжиане .

Качающийся механизм

Помимо левого нейтрино, которое связывается со своим семейством заряженных лептонов в слабых заряженных токах, если имеется еще и правый стерильный нейтрино-партнер (слабый изосинглет с нулевым зарядом), то можно добавить массовый член Майораны без нарушения электрослабой симметрии. ^[15]

Тогда как левосторонние, так и правосторонние нейтрино могли бы иметь массу и направленность, которые больше не сохраняются точно (таким образом, «левое нейтрино» будет означать, что состояние в основном левое, а «правое нейтрино» будет означать преимущественно правостороннее состояние). ). Чтобы получить собственные состояния масс нейтрино, мы должны диагонализировать общую матрицу масс. ${\displaystyle \ M_{\nu }:}$

${\displaystyle M_{\nu }\approx {\begin{pmatrix}0&m_{\text{D}}\\m_{\text{D}}&M_{\text{NHL}}\end{pmatrix}}}$

где - масса нейтрального тяжелого лептона, которая велика и представляет собой массовые члены промежуточной величины, которые соединяют стерильные и активные массы нейтрино. Матрица номинально присваивает активным нейтрино нулевую массу, но эти члены обеспечивают путь для некоторой небольшой части огромной массы стерильных нейтрино, которая «просачивается» в активные нейтрино. ${\displaystyle \ M_{\text{NHL}}\ ,}$ ${\displaystyle \ m_{\text{D}}\ }$ ${\displaystyle \ m_{\text{D}}\ }$ ${\displaystyle \ M_{\text{NHL}}\ ,}$

Помимо эмпирических данных, существует также теоретическое обоснование механизма качелей в различных расширениях Стандартной модели. И Теория Великого Объединения (GUT), и лево-право-симметричные модели предсказывают следующее соотношение:

${\displaystyle m_{\nu }\ll m_{\text{D}}\ll M_{\text{NHL}}\ .}$

Согласно GUT и лево-правым моделям, правое нейтрино чрезвычайно тяжелое: в то время как меньшее собственное значение приблизительно определяется выражением ${\textstyle M_{\text{NHL}}\sim 10^{5}\ldots 10^{12}{\text{ GeV }},}$

${\displaystyle m_{\nu }\approx {\frac {m_{\text{D}}^{2}}{M_{\text{NHL}}}}\ .}$^[16]

Это механизм качелей : по мере того, как стерильное правое нейтрино становится тяжелее, нормальное левое нейтрино становится легче. Левое нейтрино представляет собой смесь двух майорановских нейтрино, и в результате этого процесса смешивания генерируется стерильная масса нейтрино.

Стерильные нейтрино как темная материя

Чтобы частицу можно было считать кандидатом в темную материю, она должна иметь ненулевую массу и не иметь электромагнитного заряда. ^[17] Естественно, нейтрино и нейтриноподобные частицы представляют интерес для поиска темной материи, поскольку обладают обоими этими свойствами. Наблюдения показывают, что холодной темной материи (нерелятивистской) больше , чем горячей темной материи (релятивистской). Поэтому активные нейтрино Стандартной модели, имеющие очень малую массу (и, следовательно, очень высокие скорости), вряд ли могут составлять всю темную материю. ^[18]

Поскольку никаких ограничений на массу стерильных нейтрино неизвестно, возможность того, что стерильное нейтрино представляет собой темную материю, еще не исключена, как и в случае с активными нейтрино. Если темная материя состоит из стерильных нейтрино, то к их свойствам можно применить определенные ограничения. Во-первых, чтобы создать структуру Вселенной, наблюдаемую сегодня, масса стерильного нейтрино должна быть в кэВном масштабе. ^[19] Во-вторых, хотя не требуется, чтобы темная материя была стабильной, время жизни частиц должно быть больше, чем текущий возраст Вселенной. Это устанавливает верхнюю границу силы смешивания стерильных и активных нейтрино в механизме качелей. ^[20] Судя по тому, что известно об этой частице на данный момент, стерильное нейтрино является многообещающим кандидатом в темную материю, но, как и в случае с любой другой предложенной частицей темной материи, ее существование еще не подтверждено.

Попытки обнаружения

Образование и распад стерильных нейтрино могут происходить в результате смешивания с виртуальными нейтрино («вне массовой оболочки»). Было поставлено несколько экспериментов по обнаружению или наблюдению НХЛ, например, эксперимент NuTeV (E815) в Фермилабе или LEP-L3 в ЦЕРН. Все они привели к установлению пределов наблюдения, а не к реальному наблюдению этих частиц. Если они действительно являются составной частью темной материи, потребуются чувствительные рентгеновские детекторы для наблюдения за излучением, испускаемым в результате их распада. ^[21]

Детектор MiniBooNE (показан интерьер) в Фермилабе был создан для измерения колебаний нейтрино.

Стерильные нейтрино могут смешиваться с обычными нейтрино через массу Дирака после нарушения электрослабой симметрии , по аналогии с кварками и заряженными лептонами. ^[22] Стерильные нейтрино и (в более сложных моделях) обычные нейтрино также могут иметь массы Майораны . В качающемся механизме типа 1 массы Дирака и Майораны используются для того, чтобы сбить обычные массы нейтрино вниз и сделать стерильные нейтрино намного тяжелее, чем взаимодействующие нейтрино Стандартной модели. В моделях качелей в масштабе Великого объединения тяжелые нейтрино могут быть такими же тяжелыми, как и в масштабе Великого объединения (≈10 ¹⁵  ГэВ ). ^[23] В других моделях, таких как модель νMSM, где их массы находятся в диапазоне от кэВ до ГэВ, они могут быть легче слабых калибровочных бозонов W и Z. ^[24] Свет (с массой≈1 эВ ) стерильное нейтрино было предложено в качестве возможного объяснения результатов эксперимента с жидкостным сцинтилляционным детектором нейтрино . 11 апреля 2007 года исследователи эксперимента MiniBooNE в Фермилабе объявили, что они не нашли никаких доказательств, подтверждающих существование такого стерильного нейтрино. ^[25] Более поздние результаты и анализ предоставили некоторую поддержку существования стерильного нейтрино. ^[26]

Два отдельных детектора возле ядерного реактора во Франции обнаружили пропажу 3% антинейтрино. Они предположили существование четвертого нейтрино с массой 1,2 эВ. ^[27] Дайя Бэй также искал легкое стерильное нейтрино и исключил некоторые области массы. ^[28] Коллаборация Дайя Бэй измерила энергетический спектр антинейтрино и обнаружила, что антинейтрино с энергией около 5 МэВ находится в избытке по сравнению с теоретическими ожиданиями. Также было зафиксировано отсутствие 6% антинейтрино. ^[29] Это может указывать либо на существование стерильных нейтрино, либо на то, что наше понимание некоторых других аспектов нейтрино является неполным.

Число нейтрино и массы частиц могут иметь крупномасштабные эффекты, которые формируют внешний вид космического микроволнового фона . Например, общее количество видов нейтрино влияет на скорость расширения космоса в его самые ранние эпохи: больше нейтрино означает более быстрое расширение. Данные Planck Satellite 2013 согласуются с существованием стерильного нейтрино. Подразумеваемый диапазон масс составляет 0–3 эВ. ^{[30] [ проверка не удалась – см. обсуждение ]} В 2016 году учёные Нейтринной обсерватории IceCube не нашли никаких доказательств существования стерильного нейтрино. ^[31] Однако в мае 2018 года физики эксперимента MiniBooNE сообщили о более сильном, чем ожидалось, сигнале нейтринных колебаний, что может быть намеком на стерильные нейтрино. ^{[6] [7]} С тех пор, в октябре 2021 года, первые результаты эксперимента MicroBooNE не показали никаких намеков на стерильные нейтрино, а скорее обнаружили, что результаты соответствуют трем вариантам нейтрино Стандартной модели. ^[32] Однако этот результат не нашел объяснения аномальным результатам MiniBooNE.

В июне 2022 года эксперимент BEST опубликовал две статьи, в которых наблюдался 20–24% дефицит производства изотопа германия, ожидаемого в результате реакции ⁷¹ Ga + ν _e → e ⁻ + ⁷¹ Ge . Так называемая «аномалия галлия» предполагает, что объяснение стерильными нейтрино может согласовываться с данными. ^{[33] [34] [35]}

В январе 2023 года эксперимент STEREO опубликовал свой окончательный результат, сообщив о наиболее точном измерении энергетического спектра антинейтрино, связанного с делением урана-235 . Данные согласуются со Стандартной моделью и отвергают гипотезу о легком стерильном нейтрино с массой около 1 эВ. ^[36]

В 2023 году результаты поисков CMS установили новые пределы для стерильных нейтрино с массой 2–3 ГэВ. ^{[37] [38]}

Смотрите также

• Список гипотетических частиц
• MiniBooNE в Фермилабе
• Слабо взаимодействующая тонкая частица

Сноски

1. И, как и все другие пары частица/античастица, стерильное правокиральное нейтрино и левокиральное антинейтрино также будут иметь идентичную, ненулевую массу. Хиральность, лептонное число и аромат (если таковые имеются) — единственные квантовые числа, которые отличают стерильное нейтрино от стерильного антинейтрино. Для любой заряженной частицы, например электрона , это не так: его античастица, позитрон , имеет противоположный электрический заряд, противоположный слабый изоспин и противоположную киральность, среди других противоположных зарядов. Аналогично, ап-кварк имеет заряд ++2/3и, например, цветовой заряд красного цвета, а его античастица имеет электрический заряд —+2/3и в этом примере цветовой заряд антикрасный.

Рекомендации

1. «Стерильные нейтрино». Все нейтрино . Проверено 29 апреля 2021 г.
2. Зила, Пенсильвания; и другие. (Группа данных о частицах) (2020). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Успехи теоретической и экспериментальной физики: нейтральные тяжелые лептоны, поиски . 2020 (8): 083C01 [1168]. дои : 10.1093/ptep/ptaa104.
3. Боярский, А.; Древес, М.; Лассер, Т.; Мертенс, С.; Ручайский О. (январь 2019 г.). «Стерильные нейтрино Темная материя». Прогресс в области физики элементарных частиц и ядерной физики . 104 : 1–45. arXiv : 1807.07938 . Бибкод :2019ПрПНП.104....1Б. дои :10.1016/j.ppnp.2018.07.004. S2CID  116613775.
4. Древес, Марко (2013). «Феноменология правых нейтрино». Международный журнал современной физики Э. 22 (8): 1330019–1330593. arXiv : 1303.6912 . Бибкод : 2013IJMPE..2230019D. дои : 10.1142/S0218301313300191. S2CID  119161526.
5. Ибе, Масахиро; Кусенко Александр; Янагида, Цутому Т. (10 июля 2016 г.). «Почему три поколения?». Буквы по физике Б. 758 : 365–369. arXiv : 1602.03003 . Бибкод : 2016PhLB..758..365I. дои : 10.1016/j.physletb.2016.05.025 . ISSN  0370-2693.
6. Летцтер, Рафи (1 июня 2018 г.). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно быть». ЖиваяНаука . Проверено 3 июня 2018 г.
7. Агилар-Аревало, А.А.; Браун, Британская Колумбия; Бюгель, Л.; Ченг, Г.; Конрад, Дж. М.; Купер, РЛ; и другие. (сотрудничество MiniBooNE) (2018). «Наблюдение значительного избытка электроноподобных событий в нейтринном эксперименте MiniBooNE с короткой базой». Письма о физических отзывах . 121 (22): 221801. arXiv : 1805.12028 . Бибкод : 2018PhRvL.121v1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.121.221801. PMID  30547637. S2CID  53999758.
8. «Первые результаты эксперимента MicroBooNE не показывают никаких намеков на стерильное нейтрино» . news.uchicago.edu (пресс-релиз). Новости Чикагского университета . 27 октября 2021 г.
9. Фонсека, Ренато М. (август 2015 г.). «О киральности СМ и фермионном содержании GUT». Ядерная физика Б . 897 : 757–780. arXiv : 1504.03695 . Бибкод : 2015NuPhB.897..757F. doi : 10.1016/j.nuclphysb.2015.06.012 .
10. Фукуда, Ю.; Хаякава, Т.; Итихара, Э.; Иноуэ, К.; Исихара, К.; Исино, Х.; Итоу, Ю.; Каджита, Т.; Камеда, Дж.; Касуга, С.; Кобаяши, К. (24 августа 1998 г.). «Доказательства колебаний атмосферных нейтрино». Письма о физических отзывах . 81 (8): 1562–1567. arXiv : hep-ex/9807003 . Бибкод : 1998PhRvL..81.1562F. дои : 10.1103/PhysRevLett.81.1562 . ISSN  0031-9007.
11. Дженчура, УД; Вундт, Би Джей (01 июля 2014 г.). «Обращение спиральности нейтрино и фундаментальные симметрии». Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 41 (7): 075201. arXiv : 1206.6342 . Бибкод : 2014JPhG...41g5201J. дои : 10.1088/0954-3899/41/7/075201. ISSN  0954-3899. S2CID  119241784.
12. Чен, Цзин-Юань; Сын, Дам Т.; Стефанов Михаил А.; Да, Хо-Унг; Инь, Йи (30 октября 2014 г.). «Лоренц-инвариантность в киральной кинетической теории». Письма о физических отзывах . 113 (18): 182302. arXiv : 1404.5963 . Бибкод : 2014PhRvL.113r2302C. doi : 10.1103/PhysRevLett.113.182302 . ISSN  0031-9007. ПМИД  25396362.
13. Дас, Ариндам; Дев, PS Бхупал; Окада, Нобучика (10 декабря 2019 г.). «Производство долгоживущих правых нейтрино в ТэВном масштабе на БАК в калиброванной модели U (1) X». Буквы по физике Б. 799 : 135052. arXiv : 1906.04132 . Бибкод : 2019PhLB..79935052D. doi : 10.1016/j.physletb.2019.135052 . ISSN  0370-2693.
14. Родеоханн, Вернер (сентябрь 2011 г.). «Безнейтринный двойной бета-распад и физика элементарных частиц». Международный журнал современной физики Э. 20 (9): 1833–1930. arXiv : 1106.1334 . Бибкод : 2011IJMPE..20.1833R. дои : 10.1142/S0218301311020186. ISSN  0218-3013. S2CID  119102859.
15. Мохапатра, Р.Н. (апрель 2005 г.). Механизм качелей и его последствия . Качели 25. Институт Анри Пуанкаре, Париж, Франция: World Scientific. стр. 29–44. arXiv : hep-ph/0412379 . Бибкод : 2005icsm.conf...29M. дои : 10.1142/9789812702210_0003. ISBN 978-981-256-111-4. S2CID  2709571.
16. Родеоханн, Вернер (1 мая 2021 г.). «Стерильные нейтрино от низкой энергии до шкалы GUT» (PDF) .
17. «Темная материя». ЦЕРН . Проверено 29 апреля 2021 г.
18. Ибарра, Алехандро (15 июля 2015 г.). «Нейтрино и темная материя». Материалы конференции AIP . 1666 (1): 140004. Бибкод : 2015AIPC.1666n0004I. дои : 10.1063/1.4915588 . ISSN  0094-243X.
19. Мерль, Александр (август 2013 г.). «Построение модели кэВ-нейтрино». Международный журнал современной физики Д. 22 (10): 1330020. arXiv : 1302.2625 . Бибкод : 2013IJMPD..2230020M. дои : 10.1142/S0218271813300206. ISSN  0218-2718. S2CID  118550598.
20. Боярский, А.; Древес, М.; Лассер, Т.; Мертенс, С.; Ручайский О. (январь 2019 г.). «Стерильная нейтринная темная материя». Прогресс в области физики элементарных частиц и ядерной физики . 104 : 1–45. arXiv : 1807.07938 . Бибкод :2019ПрПНП.104....1Б. дои :10.1016/j.ppnp.2018.07.004. S2CID  116613775.
21. Баттисон, Лейла (16 сентября 2011 г.). «Карликовые галактики предполагают, что теория темной материи может быть ошибочной». Новости BBC . Проверено 18 сентября 2011 г.
22. Горбунов, Дмитрий; Панин, Александр (31 января 2014 г.). «Минимальное смешивание активно-стерильных нейтрино в механизме качелей типа I со стерильными нейтрино в масштабе ГэВ». Физический обзор D . 89 (1): 017302.arXiv : 1312.2887 . Бибкод : 2014PhRvD..89a7302G. doi : 10.1103/PhysRevD.89.017302. ISSN  1550-7998. S2CID  119201012.
23. Шакья, Бибхушан (28 февраля 2016 г.). «Стерильная нейтринная темная материя от замораживания». Буквы по современной физике А. 31 (6): 1630005. arXiv : 1512.02751 . Бибкод : 2016МПЛА...3130005S. дои : 10.1142/S0217732316300056. ISSN  0217-7323. S2CID  119198719.
24. Горбунов, Дмитрий (16 марта 2016 г.). nuMSM: модель, ее прогнозы и экспериментальные проверки. Конференция Европейского физического общества по физике высоких энергий — PoS (EPS-HEP2015). Том. 234. Вена, Австрия: Sissa Medialab. п. 092. дои : 10.22323/1.234.0092 .
25. «Первые результаты» (PDF) . Эксперимент с ускорителем нейтрино (BooNE) (Пресс-релиз). Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми (Фермилаб) .
26. Бюльбюль, Э.; Маркевич, М.; Фостер, А.; Смит, РК; Левенштейн, М.; Рэндалл, Юго-Запад (2014). «Обнаружение неопознанной эмиссионной линии в сложенном рентгеновском спектре скоплений галактик». Астрофизический журнал . 789 (1): 13. arXiv : 1402.2301 . Бибкод : 2014ApJ...789...13B. дои : 10.1088/0004-637X/789/1/13. S2CID  118468448.
27. Лассер, Т. (апрель 2012 г.). «Реакторная антинейтринная аномалия». irfu.cea.fr (пресс-релиз).
28. Ан, ФП; Балантекин, А.Б.; Группа, HR; Беригете, В.; Бишай, М.; Блит, С.; и другие. (1 октября 2014 г.). «Поиск легкого стерильного нейтрино в заливе Дайя». Письма о физических отзывах . 113 (14): 141802. arXiv : 1407.7259 . Бибкод : 2014PhRvL.113n1802A. doi : 10.1103/PhysRevLett.113.141802. PMID  25325631. S2CID  10500157.
29. Джепсен, Кэтрин (12 февраля 2016 г.). «Дайя Бэй обнаруживает несоответствие». Симметрия . Проверено 19 декабря 2022 г.
30. Аде, ПАР; и другие. ( Сотрудничество Планка ) (2013). «Результаты Планка 2013. XVI. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 571 : А16. arXiv : 1303.5076 . Бибкод : 2014A&A...571A..16P. дои : 10.1051/0004-6361/201321591. S2CID  118349591.
31. Кастельвекки, Давиде (8 августа 2016 г.). «Ледяной телескоп бросает холодную воду в теорию стерильных нейтрино». Природа . дои : 10.1038/nature.2016.20382. S2CID  125498830 . Проверено 12 августа 2016 г. .
32. «Первые результаты эксперимента MicroBooNE не показывают никаких намеков на стерильное нейтрино» (пресс-релиз). Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми . 27 октября 2021 г. Проверено 13 ноября 2021 г.
33. «Результаты глубоко подземных экспериментов подтверждают аномалию: возможная новая фундаментальная физика» . SciTechDaily (пресс-релиз). Лос-Аламосская национальная лаборатория . 18 июня 2022 г. Проверено 22 июня 2022 г.
34. Баринов, В.В.; Кливленд, Британская Колумбия; Даньшин С.Н.; Эджири, Х.; Эллиотт, СР; Фрекерс, Д.; и другие. (09.06.2022). «Результаты Баксанского эксперимента по стерильным переходам (BEST)». Письма о физических отзывах . 128 (23): 232501. arXiv : 2109.11482 . Бибкод : 2022PhRvL.128w2501B. doi : 10.1103/PhysRevLett.128.232501. PMID  35749172. S2CID  237605431.
35. Баринов, В.В.; Даньшин С.Н.; Гаврин В.Н.; Горбачев В.В.; Горбунов Д.С.; Ибрагимова, ТВ; и другие. (09.06.2022). «Поиск электронно-нейтринных переходов в стерильные состояния в эксперименте BEST». Физический обзор C . 105 (6): 065502. arXiv : 2201.07364 . Бибкод : 2022PhRvC.105f5502B. doi : 10.1103/PhysRevC.105.065502. S2CID  246035834.
36. Сотрудничество STEREO (12 января 2023 г.). «СТЕРЕО-нейтринный спектр деления 235U отвергает гипотезу стерильных нейтрино». Природа . 613 (7943): 257–261. arXiv : 2210.07664 . Бибкод : 2023Natur.613..257S. дои : 10.1038/s41586-022-05568-2. PMID  36631644. S2CID  255747792.
37. «Поиск долгоживущих тяжелых нейтральных лептонов, распадающихся в мюонных детекторах CMS в протон-протонных столкновениях при s ^ 0,5 = 13 ТэВ». www.inspirhep.net . Проверено 5 августа 2023 г.
38. Уилкинсон, Райан (3 августа 2023 г.). «Рекордное обнаружение солнечных фотонов». Физика . 16 (5): с107. arXiv : 2212.00815 . doi : 10.1103/PhysRevLett.131.051201. PMID  37595214. S2CID  254221151.

Источники

• Древес, М. (2013). «Феноменология правых нейтрино». Международный журнал современной физики Э. 22 (8): 1330019–593. arXiv : 1303.6912 . Бибкод : 2013IJMPE..2230019D. дои : 10.1142/S0218301313300191. S2CID  119161526.
• Мерл, А. (2013). «Построение модели кэВ-нейтрино». Международный журнал современной физики Д. 22 (10): 1330020. arXiv : 1302.2625 . Бибкод : 2013IJMPD..2230020M. дои : 10.1142/S0218271813300206. S2CID  118550598.
• Вайтайтис, АГ; и другие. (1999). «Поиск нейтральных тяжелых лептонов в пучке нейтрино высоких энергий». Письма о физических отзывах . 83 (24): 4943–4946. arXiv : hep-ex/9908011 . Бибкод : 1999PhRvL..83.4943V. doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4943. S2CID  14328194.
• Формаджо, JA; Конрад, Дж.; Шаевитц, М.; Вайтайтис, А. (1998). «Эффекты спиральности при распаде нейтральных тяжелых лептонов». Физический обзор D . 57 (11): 7037–7040. Бибкод : 1998PhRvD..57.7037F. doi :10.1103/PhysRevD.57.7037.
• Накамура, К.; и другие. ( Группа данных о частицах ) (2010). «Обзор физики элементарных частиц». Журнал физики Г. 37 (75021): 075021. Бибкод : 2010JPhG...37g5021N. дои : 10.1088/0954-3899/37/7A/075021 . hdl : 10481/34593 .

Внешние ссылки

• «Стерильные нейтрино». www.nu.to.infn.it. _ Нейтрино несвязанное. Архивировано из оригинала 24 июня 2016 года.
• «Эксперимент NuTeV в Фермилабе». Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми .
• «Эксперимент L3 в ЦЕРН». ЦЕРН .
• «Эксперимент уничтожает четвертое нейтрино». Научный американец . Апрель 2007 года.