Published November 1, 2017
| Version v1
Publication
Open
What measurements of neutrino neutral current events can reveal
- 1. Harish-Chandra Research Institute
- 2. Fermi National Accelerator Laboratory
- 3. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Description
A bstract We show that neutral current (NC) measurements at neutrino detectors can play a valuable role in the search for new physics. Such measurements have certain intrinsic features and advantages that can fruitfully be combined with the usual well-studied charged lepton detection channels in order to probe the presence of new interactions or new light states. In addition to the fact that NC events are immune to uncertainties in standard model neutrino mixing and mass parameters, they can have small matter effects and superior rates since all three flavours participate. We also show, as a general feature, that NC measurements provide access to different combinations of CP phases and mixing parameters compared to CC measurements at both long and short baseline experiments. Using the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) as an illustrative setting, we demonstrate the capability of NC measurements to break degeneracies arising in CC measurements, allowing us, in principle, to distinguish between new physics that violates three flavour unitarity and that which does not. Finally, we show that NC measurements can enable us to restrict new physics parameters that are not easily constrained by CC measurements.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نبذة مختصرة نوضح أن قياسات التيار المحايد (NC) في أجهزة الكشف عن النيوترينو يمكن أن تلعب دورًا قيمًا في البحث عن فيزياء جديدة. تحتوي هذه القياسات على بعض الميزات والمزايا الجوهرية التي يمكن دمجها بشكل مثمر مع قنوات الكشف عن اللبتون المشحونة المعتادة المدروسة جيدًا من أجل التحقق من وجود تفاعلات جديدة أو حالات ضوء جديدة. بالإضافة إلى حقيقة أن أحداث NC محصنة ضد الشكوك في خلط النيوترينو النموذجي القياسي ومعلمات الكتلة، يمكن أن يكون لها تأثيرات مادة صغيرة ومعدلات متفوقة حيث تشارك جميع النكهات الثلاث. كما نوضح، كميزة عامة، أن قياسات NC توفر الوصول إلى مجموعات مختلفة من مراحل CP ومعلمات الخلط مقارنة بقياسات CC في كل من التجارب الأساسية الطويلة والقصيرة. باستخدام تجربة النيوترينو تحت الأرض العميقة (DUNE) كإعداد توضيحي، نوضح قدرة قياسات NC على كسر الانحطاط الناتج عن قياسات CC، مما يسمح لنا، من حيث المبدأ، بالتمييز بين الفيزياء الجديدة التي تنتهك وحدة النكهة الثلاث وتلك التي لا تنتهكها. أخيرًا، نوضح أن قياسات NC يمكن أن تمكننا من تقييد المعلمات الفيزيائية الجديدة التي لا يتم تقييدها بسهولة بواسطة قياسات CC.Translated Description (French)
A bstract Nous montrons que les mesures de courant neutre (CN) au niveau des détecteurs de neutrinos peuvent jouer un rôle précieux dans la recherche d'une nouvelle physique. De telles mesures présentent certaines caractéristiques et certains avantages intrinsèques qui peuvent être combinés avec succès avec les canaux de détection de leptons chargés habituels bien étudiés afin de sonder la présence de nouvelles interactions ou de nouveaux états lumineux. En plus du fait que les événements NC sont à l'abri des incertitudes dans les paramètres de mélange et de masse des neutrinos du modèle standard, ils peuvent avoir de petits effets de matière et des taux supérieurs puisque les trois saveurs participent. Nous montrons également, de manière générale, que les mesures CN donnent accès à différentes combinaisons de phases CP et de paramètres de mélange par rapport aux mesures CC à la fois pour les expériences de base longues et courtes. En utilisant l'expérience DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) comme cadre illustratif, nous démontrons la capacité des mesures NC à briser les dégénérescences apparaissant dans les mesures CC, ce qui nous permet, en principe, de faire la distinction entre la nouvelle physique qui viole l'unité de trois saveurs et celle qui ne le fait pas. Enfin, nous montrons que les mesures CN peuvent nous permettre de restreindre de nouveaux paramètres physiques qui ne sont pas facilement contraints par les mesures CC.Translated Description (Spanish)
A bstract Mostramos que las mediciones de corriente neutra (NC) en los detectores de neutrinos pueden desempeñar un papel valioso en la búsqueda de nueva física. Tales mediciones tienen ciertas características y ventajas intrínsecas que pueden combinarse fructíferamente con los canales habituales de detección de leptones cargados bien estudiados para sondear la presencia de nuevas interacciones o nuevos estados de luz. Además del hecho de que los eventos NC son inmunes a las incertidumbres en la mezcla de neutrinos del modelo estándar y los parámetros de masa, pueden tener efectos de materia pequeña y tasas superiores, ya que participan los tres sabores. También mostramos, como característica general, que las mediciones de NC proporcionan acceso a diferentes combinaciones de fases de CP y parámetros de mezcla en comparación con las mediciones de CC en experimentos de referencia tanto largos como cortos. Utilizando el Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) como escenario ilustrativo, demostramos la capacidad de las mediciones de NC para romper las degeneraciones que surgen en las mediciones de CC, lo que nos permite, en principio, distinguir entre la nueva física que viola la unidad de tres sabores y la que no lo hace. Finalmente, mostramos que las mediciones de NC pueden permitirnos restringir nuevos parámetros físicos que no son fácilmente restringidos por las mediciones de CC.Files
JHEP11(2017)202.pdf.pdf
Files
(6.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:fdcfdd3010184b37e0fa2e3a64e54577
|
6.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ما هي قياسات أحداث التيار المحايد للنيوترينو التي يمكن أن تكشف عنها
- Translated title (French)
- Quelles mesures des événements de courant neutre aux neutrinos peuvent révéler
- Translated title (Spanish)
- Qué mediciones de eventos de corriente neutra de neutrinos pueden revelar
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3098502866
- DOI
- 10.1007/jhep11(2017)202
References
- https://openalex.org/W1895226013
- https://openalex.org/W1980794483
- https://openalex.org/W2000263760
- https://openalex.org/W2056150167
- https://openalex.org/W2118221601
- https://openalex.org/W2130674425
- https://openalex.org/W2153407010
- https://openalex.org/W2163587605
- https://openalex.org/W2168993822
- https://openalex.org/W2174565391
- https://openalex.org/W2181218576
- https://openalex.org/W2213101966
- https://openalex.org/W2280975676
- https://openalex.org/W2282749914
- https://openalex.org/W2292031239
- https://openalex.org/W2292726125
- https://openalex.org/W2296697249
- https://openalex.org/W2337657619
- https://openalex.org/W2338145824
- https://openalex.org/W2341332621
- https://openalex.org/W2383303287
- https://openalex.org/W2460212298
- https://openalex.org/W2470605014
- https://openalex.org/W2473385489
- https://openalex.org/W2526055398
- https://openalex.org/W2526262985
- https://openalex.org/W2540534033
- https://openalex.org/W2549311104
- https://openalex.org/W2560271045
- https://openalex.org/W2609092654
- https://openalex.org/W3098379110
- https://openalex.org/W3101883976
- https://openalex.org/W3102699137
- https://openalex.org/W3104796648
- https://openalex.org/W3124742918
- https://openalex.org/W3124882806