Published March 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Zee model with quasidegenerate neutrino masses and where to find it

  • 1. Parahyangan Catholic University
  • 2. Srinakharinwirot University

Description

Abstract We present a Zee model with a family dependent $$Z_2$$ Z 2 symmetry for radiative neutrino masses. Our motivation is to get a model that correctly describes neutrino oscillation phenomena, while at the same time offers definite predictions. The imposed $$Z_2$$ Z 2 symmetry greatly reduces the number of free parameters in the model. These parameters are then determined from the neutrino data, from which one can study its outcomes. Our setup only admits quasidegenerate neutrino masses with the sum of neutrino masses between 100 and 130 meV, the effective Majorana mass between 20 and 40 meV, and the effective electron neutrino mass between 48 and 53 meV. The ratio of the vacuum expectation values of the Higgs doublets, $$\tan \beta $$ tan β , is found to be $$\tan \beta \lesssim 0.5$$ tan β ≲ 0.5 and $$\tan \beta \gtrsim 10$$ tan β ≳ 10 . The former is ruled out by lepton flavor violation (LFV) processes, such as $$\mu \rightarrow e\gamma $$ μ → e γ and $$\mu \rightarrow e$$ μ → e conversion, which are determined up to two loops. For the latter, these LFV processes are within reach of the next generation of experiments. Moreover, for $$\tan \beta \gtrsim 10$$ tan β ≳ 10 , the couplings of heavy neutral scalars to dimuon are significant. If they are sufficiently light, i.e., $$\lesssim 200$$ ≲ 200 GeV, collider search for their decays into muon pair provides a stronger constraint on most parts of the model parameter space than the LFV ones.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص نقدم نموذج زي مع تماثل $$ Z _2 $$Z 2 معتمد على عائلة لكتل النيوترينو الإشعاعية. دافعنا هو الحصول على نموذج يصف بشكل صحيح ظواهر تذبذب النيوترينو، بينما يقدم في الوقت نفسه تنبؤات محددة. يقلل تناظر $$Z _2 $$ Z 2 المفروض بشكل كبير من عدد المعلمات الحرة في النموذج. ثم يتم تحديد هذه المعلمات من بيانات النيوترينو، والتي يمكن للمرء من خلالها دراسة نتائجه. يعترف إعدادنا فقط بكتل النيوترينو شبه المتحللة مع مجموع كتل النيوترينو بين 100 و 130 ميجا فولت، وكتلة ماجورانا الفعالة بين 20 و 40 ميجا فولت، وكتلة النيوترينو الإلكترونية الفعالة بين 48 و 53 ميجا فولت. تم العثور على نسبة قيم توقع الفراغ لمضاعفات هيغز، $\tan \beta $$ tan β ، لتكون $$\ tan\ beta \ lesssim 0.5 $$ tan β μ 0.5 و $$\ tan \beta \gtrsim 10 $$ tan μ 10 . يتم استبعاد الأول من خلال عمليات انتهاك نكهة اللبتون (LFV)، مثل $$\mu \rightarrow e\gamma $$ μ → e γ و $$\ mu \rightarrow e$ μ → e التحويل، والتي يتم تحديدها حتى حلقتين. بالنسبة لهذا الأخير، فإن عمليات LFV هذه في متناول الجيل التالي من التجارب. علاوة على ذلك، بالنسبة لـ $$\ tan \beta \ gtrsim 10 $$ tan β × 10 ، فإن اقتران المقاييس المحايدة الثقيلة بـ dimuon مهم. إذا كانت خفيفة بما فيه الكفاية، أي $\lesssim 200 $$ 200 GeV، فإن البحث في المصادم عن اضمحلالها في زوج الميون يوفر قيدًا أقوى على معظم أجزاء مساحة معلمة النموذج من أجزاء LFV.

Translated Description (French)

Résumé Nous présentons un modèle Zee avec une symétrie $ $ Z_2 $ $Z 2 dépendant de la famille pour les masses de neutrinos radiatifs. Notre motivation est d'obtenir un modèle qui décrit correctement les phénomènes d'oscillation des neutrinos, tout en offrant des prédictions précises. La symétrie $$Z_2 $$ Z 2 imposée réduit considérablement le nombre de paramètres libres dans le modèle. Ces paramètres sont ensuite déterminés à partir des données neutrinos, à partir desquelles on peut étudier ses résultats. Notre configuration n'admet que des masses de neutrinos quasidégénérés avec la somme des masses de neutrinos entre 100 et 130 meV, la masse effective de Majorana entre 20 et 40 meV et la masse effective de neutrinos électroniques entre 48 et 53 meV. Le rapport des valeurs d'espérance de vide des doublets de Higgs, $$\tan \beta $$ tan β , s'avère être $$\tan \beta \lesssim 0,5 $$ tan β ≈ 0,5 et $$\tan \beta \ gtrsim 10 $$ tan β 10 . Le premier est exclu par les processus de violation de la saveur du lepton (LFV), tels que la conversion $$\mu\ rightarrow → e\gamma $ $ μ e γ et $ $\mu \rightarrow e$$ μ → e , qui sont déterminés jusqu'à deux boucles. Pour ces derniers, ces processus LFV sont à la portée de la prochaine génération d'expériences. De plus, pour $$\tan \beta \ gtrsim 10 $$ tan β 10 , les couplages des scalaires neutres lourds au dimuon sont significatifs. S'ils sont suffisamment légers, c.-à-d. $ $\ lesssim 200 $ $ 200 GeV, la recherche par collisionneur de leurs désintégrations en paire de muons fournit une contrainte plus forte sur la plupart des parties de l'espace des paramètres du modèle que les LFV.

Translated Description (Spanish)

Resumen Presentamos un modelo Zee con una simetría dependiente de la familia $$Z_2 $$ Z 2 para masas de neutrinos radiativos. Nuestra motivación es obtener un modelo que describa correctamente los fenómenos de oscilación de neutrinos y, al mismo tiempo, ofrezca predicciones definitivas. La simetría $$Z_2 $$ Z 2 impuesta reduce en gran medida el número de parámetros libres en el modelo. Estos parámetros se determinan a partir de los datos de neutrinos, a partir de los cuales se pueden estudiar sus resultados. Nuestra configuración solo admite masas de neutrinos cuasidegenerados con la suma de masas de neutrinos entre 100 y 130 meV, la masa efectiva de Majorana entre 20 y 40 meV y la masa efectiva de neutrinos electrónicos entre 48 y 53 meV. La relación de los valores de expectativa de vacío de los dobletes de Higgs, $$\tan \beta $$ tan β , se encuentra que es $$\tan\ beta \ lesssim 0.5 $$ tan β \ 0.5 y $$\tan \beta \gtrsim 10 $$ tan β \ 10 . El primero se descarta mediante procesos de violación del sabor del leptón (LFV), como $$\mu \rightarrow e\gamma $$ μ → e γ y $$\mu \rightarrow e$$ μ → e conversion, que se determinan hasta dos bucles. Para este último, estos procesos de LFV están al alcance de la próxima generación de experimentos. Por otra parte, para $$\tan\ beta \gtrsim 10 $$ tan β 10 , los acoplamientos de los escalares neutros pesados a dimuon son significativos. Si son lo suficientemente ligeros, es decir, $$\ lesssim 200 $$ 200 GeV, la búsqueda del colisionador de sus desintegraciones en el par de muones proporciona una restricción más fuerte en la mayoría de las partes del espacio de parámetros del modelo que los LFV.

Files

s10052-022-10189-0.pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b5ba9bc5b48db886ef4407f7aca396f0
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نموذج زي مع كتل نيوترينو شبه متحللة وأين يمكن العثور عليه
Translated title (French)
Modèle Zee avec masses de neutrinos quasi-générées et où le trouver
Translated title (Spanish)
Modelo Zee con masas de neutrinos cuasigenerados y dónde encontrarlo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4220880093
DOI
10.1140/epjc/s10052-022-10189-0

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1487278403
  • https://openalex.org/W1489445685
  • https://openalex.org/W1570597348
  • https://openalex.org/W1601339515
  • https://openalex.org/W1704543085
  • https://openalex.org/W1963691334
  • https://openalex.org/W1966905614
  • https://openalex.org/W1969561958
  • https://openalex.org/W2012433125
  • https://openalex.org/W2015345306
  • https://openalex.org/W2017920658
  • https://openalex.org/W2026985507
  • https://openalex.org/W2041960771
  • https://openalex.org/W2045402092
  • https://openalex.org/W2050811660
  • https://openalex.org/W2059074897
  • https://openalex.org/W2062807490
  • https://openalex.org/W2088974938
  • https://openalex.org/W2091951183
  • https://openalex.org/W2101395167
  • https://openalex.org/W2109050223
  • https://openalex.org/W2110818866
  • https://openalex.org/W2119359853
  • https://openalex.org/W2120596821
  • https://openalex.org/W2124075924
  • https://openalex.org/W2133746488
  • https://openalex.org/W2137594604
  • https://openalex.org/W2143203599
  • https://openalex.org/W2146713831
  • https://openalex.org/W2166252135
  • https://openalex.org/W2167229371
  • https://openalex.org/W2168980350
  • https://openalex.org/W2275177759
  • https://openalex.org/W2507653005
  • https://openalex.org/W2593625640
  • https://openalex.org/W2731276465
  • https://openalex.org/W2949716623
  • https://openalex.org/W2966310763
  • https://openalex.org/W2987209375
  • https://openalex.org/W2993715222
  • https://openalex.org/W3015909917
  • https://openalex.org/W3070461787
  • https://openalex.org/W3090269176
  • https://openalex.org/W3098397768
  • https://openalex.org/W3099348904
  • https://openalex.org/W3100167218
  • https://openalex.org/W3102435004
  • https://openalex.org/W3104228784
  • https://openalex.org/W3122512836
  • https://openalex.org/W3126887680
  • https://openalex.org/W4214635224