天体物理中微子在宇宙中微子背景中传播探测中微子秘密相互作用的潜力研究

《Universe》：Left-Chiral Neutrino Secret Interactions Probed by High-Energy Neutrinos Surviving the Cosmic Neutrino Background

　　这项工作探索了天体物理中微子在宇宙中微子背景（CνB）中传播时探测中微子秘密相互作用（νSI）的潜力。利用SN 1987A、NGC 1068、TXS 0506+056和PKS 0735+178的代表性能量和距离，以及KM3-230213A的距离假设，我们推导了中介子质量和耦合强度的单事件存活基准。我们重点关注不在早期宇宙中填充右手中微子态的场景，从而避免最强的宇宙学约束：一个与狄拉克中微子具有左手耦合的大质量自旋1中介子，以及与马约拉纳中微子耦合的标量中介子。我们还考虑了标量交换与狄拉克中微子耦合的情况，这是传播研究中常见的基准，并证明了在标准遗迹背景下其共振被螺旋度压低，其强度受遗迹中微子质量的控制。该分析涵盖了广泛的中介子质量范围，包括轻中介子、共振和重中介子区域，并考虑了遗迹中微子质量以及沿传播路径的宇宙学演化效应。我们在共同质量近似下说明了每种场景的主要特征，给出了非相对论性和超相对论性遗迹背景的解析表达式，然后将分析扩展到现实中的非简并中微子质量谱。由于其能量，KM3-230213A事件将共振灵敏度移至更重的中介子，而远距离源假设则增加了这一质量范围内的传播灵敏度。