Published May 18, 2018 | Version v1
Publication Open

New limits on neutrino magnetic moment through nonvanishing 13-mixing

  • 1. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
  • 2. The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)

Description

The relatively large value of the neutrino mixing angle ${\ensuremath{\theta}}_{13}$ set by recent measurements allows us to use solar neutrinos to set a limit on the neutrino magnetic moment involving the second and third flavor families, ${\ensuremath{\mu}}_{23}$. The existence of a random magnetic field in the solar convective zone can produce a significant antineutrino flux when a nonvanishing neutrino magnetic moment is assumed. Even if we consider a vanishing neutrino magnetic moment involving the first family, electron antineutrinos are indirectly produced through the mixing between the first and third families and ${\ensuremath{\mu}}_{23}\ensuremath{\ne}0$. Using KamLAND limits on the solar flux of electron antineutrino, we set the limit ${\ensuremath{\mu}}_{23}<0.95\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}11}{\ensuremath{\mu}}_{B}$ as a reasonable assumption on the behavior of solar magnetic fields. This is the first time that a limit on ${\ensuremath{\mu}}_{23}$ has been established in the literature directly from neutrino interactions with magnetic fields, and, interestingly enough, is comparable with the limits on the neutrino magnetic moment involving the first family and with the ones coming from modifications to the electroweak cross section.

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

Translated Description (Arabic)

تسمح لنا القيمة الكبيرة نسبيًا لزاوية خلط النيوترينو ${\ ensuremath {\theta }}_{ 13 }$ التي حددتها القياسات الحديثة باستخدام النيوترونات الشمسية لوضع حد للعزم المغناطيسي للنيوترينو الذي يشمل عائلات النكهة الثانية والثالثة، ${\ ensuremath {\mu }}_{ 23 }$. يمكن أن ينتج عن وجود مجال مغناطيسي عشوائي في منطقة الحمل الحراري الشمسي تدفق كبير مضاد للنيوترينو عند افتراض لحظة مغناطيسية نيوترينو غير متلاشية. حتى لو أخذنا في الاعتبار العزم المغناطيسي للنيوترينو المتلاشي الذي يشمل العائلة الأولى، يتم إنتاج الإلكترون المضاد للنيوترونات بشكل غير مباشر من خلال الخلط بين العائلة الأولى والثالثة و ${\ ensuremath {\mu }}_{ 23}\ensuremath {\ne}0 $. باستخدام حدود KamLAND على التدفق الشمسي للإلكترون المضاد للنيوترينو، قمنا بتعيين الحد ${\ ensuremath {\mu }}_{ 23 }<0.95\ ifmmode\ times\ else\ texttimes\ fi {}{ 10 }^{\ ensuremath {-} 11 }{\ ensuremath {\mu }}_{ B }$ كافتراض معقول على سلوك الحقول المغناطيسية الشمسية. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها وضع حد على ${\ensuremath {\mu }}_{ 23 }$ في الأدبيات مباشرة من تفاعلات النيوترينو مع المجالات المغناطيسية، ومن المثير للاهتمام أنها قابلة للمقارنة مع حدود العزم المغناطيسي للنيوترينو التي تشمل العائلة الأولى وتلك القادمة من التعديلات على المقطع العرضي الكهربائي الضعيف.

Translated Description (French)

La valeur relativement grande de l'angle de mélange des neutrinos ${\ ensuremath {\theta}}_{13}$ fixée par des mesures récentes nous permet d'utiliser des neutrinos solaires pour fixer une limite au moment magnétique des neutrinos impliquant les deuxième et troisième familles de saveurs, ${\ ensuremath {\mu}}_{23}$ . L'existence d'un champ magnétique aléatoire dans la zone de convection solaire peut produire un flux antineutrino important lorsqu'un moment magnétique neutrino non disparaissant est supposé. Même si nous considérons un moment neutrino magnétique en voie de disparition impliquant la première famille, les antineutrinos électroniques sont indirectement produits par le mélange entre la première et la troisième famille et ${\ ensuremath {\mu}}_{23}\ ensuremath {\ne}0 $ . En utilisant les limites de KamLAND sur le flux solaire d'antineutrino électronique, nous avons fixé la limite ${\ ensuremath {\mu}}_{23}<0,95\ ifmmode\ times\ else\ texttimes\fi{} {10}^ {\ ensuremath {-}11}{\ ensuremath {\mu}}_{B}$ comme hypothèse raisonnable sur le comportement des champs magnétiques solaires. C'est la première fois qu'une limite sur ${\ ensuremath {\mu}}_{23}$ a été établie dans la littérature directement à partir des interactions des neutrinos avec les champs magnétiques, et, ce qui est intéressant, est comparable aux limites sur le moment magnétique des neutrinos impliquant la première famille et à celles provenant de modifications de la section efficace électrofaible.

Translated Description (Spanish)

El valor relativamente grande del ángulo de mezcla de neutrinos ${\ ensuremath {\theta}}_{13}$ establecido por mediciones recientes nos permite usar neutrinos solares para establecer un límite en el momento magnético de neutrinos que involucra a la segunda y tercera familias de sabores, ${\ ensuremath {\mu}}_{23}$. La existencia de un campo magnético aleatorio en la zona convectiva solar puede producir un flujo significativo de antineutrinos cuando se asume un momento magnético de neutrinos que no desaparece. Incluso si consideramos un momento magnético de neutrinos que desaparece y que involucra a la primera familia, los antineutrinos electrónicos se producen indirectamente a través de la mezcla entre la primera y la tercera familia y ${\ ensuremath {\mu}}_{23}\ensuremath {\ne}0 $. Usando los límites de KamLAND en el flujo solar de antineutrinos electrónicos, establecimos el límite ${\ ensuremath {\mu}}_{23}<0.95\ ifmmode\times\else\ texttimes\fi{}{10}^{\ ensuremath {-}11}{\ ensuremath {\mu}}_{B}$ como una suposición razonable sobre el comportamiento de los campos magnéticos solares. Esta es la primera vez que se establece un límite en ${\ ensuremath {\mu}}_{23}$ en la literatura directamente a partir de interacciones de neutrinos con campos magnéticos y, curiosamente, es comparable con los límites en el momento magnético de neutrinos que involucra a la primera familia y con los que provienen de modificaciones en la sección transversal electrodébil.

Files

PhysRevD.97.093006.pdf

Files (422.2 kB)

⚠️ 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
md5:2a5d4aa0d94003a7a0b8d4bafdb50844
422.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حدود جديدة للعزم المغناطيسي للنيوترينو من خلال الخلط غير المتلاشي 13
Translated title (French)
Nouvelles limites sur le moment magnétique des neutrinos grâce à un mélange non disparaissant de 13
Translated title (Spanish)
Nuevos límites en el momento magnético de los neutrinos a través de la mezcla 13 sin desvanecimiento

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1565368668
DOI
10.1103/physrevd.97.093006

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1908293525
  • https://openalex.org/W1974533188
  • https://openalex.org/W1982587167
  • https://openalex.org/W1985873545
  • https://openalex.org/W1986622965
  • https://openalex.org/W2003179710
  • https://openalex.org/W2003781331
  • https://openalex.org/W2021237963
  • https://openalex.org/W2027075281
  • https://openalex.org/W2027628727
  • https://openalex.org/W2064635086
  • https://openalex.org/W2079497431
  • https://openalex.org/W2086471612
  • https://openalex.org/W2149218579
  • https://openalex.org/W2150098751
  • https://openalex.org/W2157652725
  • https://openalex.org/W2190586762
  • https://openalex.org/W2320995169
  • https://openalex.org/W2407789814
  • https://openalex.org/W2538479513
  • https://openalex.org/W2555214446
  • https://openalex.org/W2594791274
  • https://openalex.org/W2748810238
  • https://openalex.org/W3100429978
  • https://openalex.org/W3105311284