Обмеження на нейтринне розширення Стандартної моделі і баріонна асиметрія Всесвіту

Автор(и)

  • V. Gorkavenko Faculty of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • O. Khasai Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • O. Ruchayskiy Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
  • M. Tsarenkova Faculty of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe69.11.853

Ключові слова:

фiзика за межами Стандартної моделi, нейтринне розширення Стандартної моделi, стерильнi нейтрино, барiонна асиметрiя Всесвiту

Анотація

Важкi нейтральнi лептони можуть призводити до появи нових ефективних взаємодiй мiж частинками Стандартної моделi (СМ), зокрема вони можуть викликати реакцiї з порушенням аромату заряджених лептонiв (cLFV). Таким чином, вiдсутнiсть спостереження реакцiй cLFV накладає обмеження на параметри нейтринного розширення СМ. Ми знаходимо спiввiдношення мiж ефективними операторами cLFV у реалiстичному випадку, коли маси активних нейтрино вiдмiннi вiд нуля, а маси важких нейтральних лептонiв є невиродженими. Це дозволяє посилити iснуючi обмеження на оператори cLFV. Ми також пов’язуємо барiонну асиметрiю Всесвiту з тими самими ефективними операторами cLFV, що накладає новi обмеження на їхнi значення.

Посилання

W.N. Cottingham, D.A. Greenwood. An Introduction to the Standard Model of Particle Physics (Cambridge University Press, 2023) [ISBN: 978-1-00-940168-5].

https://doi.org/10.1017/9781009401685

S.M. Bilenky, S.T. Petcov. Massive neutrinos and neutrino oscillations. Rev. Mod. Phys. 59, 671 (1987)

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.59.671

[Erratum: Rev. Mod. Phys. 61, 169 (1989), Erratum: Rev. Mod. Phys. 60, 575 (1988)].

A. Strumia, F. Vissani. Neutrino masses and mixings and... arXiv:hep-ph/0606054 (2006).

P.F. de Salas, D.V. Forero, C.A. Ternes, M. Tortola, J.W.F. Valle. Status of neutrino oscillations 2018: 3σ hint for normal mass ordering and improved CP sensitivity. Phys. Lett. B 782, 633 (2018).

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2018.06.019

P.J.E. Peebles. Dark Matter. Proc. Nat. Acad. Sci. 112, 2246 (2015).

https://doi.org/10.1073/pnas.1308786111

V. Lukovic, P. Cabella, N. Vittorio. Dark matter in cosmology. Int. J. Mod. Phys. A 29, 1443001 (2014).

https://doi.org/10.1142/S0217751X14430015

G. Bertone, D. Hooper. History of dark matter. Rev. Mod. Phys. 90, 045002 (2018).

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002

G. Steigman. Observational tests of antimatter cosmologies. Ann. Rev. Astron. Astrophys. 14, 339 (1976).

https://doi.org/10.1146/annurev.aa.14.090176.002011

A. Riotto, M. Trodden. Recent progress in baryogenesis. Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 49, 35 (1999).

https://doi.org/10.1146/annurev.nucl.49.1.35

L. Canetti, M. Drewes, M. Shaposhnikov. Matter and Antimatter in the Universe. New J. Phys. 14, 095012 (2012).

https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/9/095012

T. Asaka, M. Shaposhnikov. The vMSM, dark matter and baryon asymmetry of the universe. Phys. Lett. B 620, 17 (2005).

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2005.06.020

T. Asaka, S. Blanchet, M. Shaposhnikov. The nuMSM, dark matter and neutrino masses. Phys. Lett. B 631, 151 (2005).

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2005.09.070

E.Kh. Akhmedov, V.A. Rubakov, A.Yu. Smirnov. Baryogenesis via Neutrino Oscillations. Phys. Rev. Lett. 81, 1359 (1998).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.1359

W. Buchm¨uller, P.Di Bari, M. Pl¨umacher. Leptogenesis for pedestrians. Annals Phys. 315, 305 (2005).

https://doi.org/10.1016/j.aop.2004.02.003

A. Pilaftsis, T.E.J. Underwood. Electroweak-scale resonant leptogenesis. Phys. Rev. D 72, 113001 (2005).

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.72.113001

S. Davidson, E. Nardi, Y. Nir. Leptogenesis. Phys. Rept. 466, 105 (2008).

https://doi.org/10.1016/j.physrep.2008.06.002

A. Pilaftsis. The little review on leptogenesis. J. Phys. Conf. Ser. 171, 012017 (2009).

https://doi.org/10.1088/1742-6596/171/1/012017

M. Shaposhnikov. Baryogenesis. J. Phys. Conf. Ser. 171, 012005 (2009).

https://doi.org/10.1088/1742-6596/171/1/012005

D. B¨odeker, W. Buchm¨uller. Baryogenesis from the weak scale to the grand unification scale. Rev. Mod. Phys. 93, 035004 (2021).

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.93.035004

J. Klaric, M. Shaposhnikov, I. Timiryasov. Uniting lowscale leptogenesis mechanisms. Phys. Rev. Lett. 127, 111802 (2021).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.111802

J. Klaric, M. Shaposhnikov, I. Timiryasov. Reconciling resonant leptogenesis and baryogenesis via neutrino oscillations. Phys. Rev. D 104, 055010 (2021).

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.055010

M. Drewes, Y. Georis, J. Klaric. Mapping the viable parameter space for testable leptogenesis. Phys. Rev. Lett. 128, 051801 (2022).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.051801

M. Drewes, B. Garbrecht. Leptogenesis from a GeV seesaw without mass degeneracy. JHEP 2013, 96 (2013).

https://doi.org/10.1007/JHEP03(2013)096

J.A. Casas, A. Ibarra. Oscillating neutrinos and μ → e, γ. Nucl. Phys. B 618, 171 (2001).

https://doi.org/10.1016/S0550-3213(01)00475-8

R. Coy, M. Frigerio. Effective approach to lepton observables: The seesaw case. Phys. Rev. D 99, 095040 (2019).

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.99.095040

M. Blennow, E. Fern'andez-Mart'inez, J. Hern'andez-Garc'ia, J. L'opez-Pav'on, X. Marcano, D. Naredo-Tuero. Bounds on lepton non-unitarity and heavy neutrino mixing. JHEP 2023, 30 (2023).

https://doi.org/10.1007/JHEP08(2023)030

Опубліковано

2024-12-03

Як цитувати

Gorkavenko, V., Khasai, O., Ruchayskiy, O., & Tsarenkova, M. (2024). Обмеження на нейтринне розширення Стандартної моделі і баріонна асиметрія Всесвіту. Український фізичний журнал, 69(11), 853. https://doi.org/10.15407/ujpe69.11.853

Номер

Розділ

Теорія