Leptogenesis cộng hưởng tại quy mô TeV và sự phân rã beta đôi không có neutrino

Journal of High Energy Physics - 2019
Takashi Asaka1, T. Yoshida2
1Department of Physics, Niigata University, Niigata 950-2181, Japan
2Graduate School of Science and Technology, Niigata University, Niigata 950-2181, Japan

Tóm tắt

Abstract Chúng tôi nghiên cứu một kịch bản leptogenesis cộng hưởng thông qua các neutrino tay phải gần bằng nhau có khối lượng ở quy mô TeV. Đặc biệt, chúng tôi xem xét trường hợp khi hai neutrino tay phải chịu trách nhiệm cho leptogenesis và cơ chế seesaw cho khối lượng neutrino hoạt động, đồng thời giả định rằng sự vi phạm CP chỉ xảy ra trong ma trận trộn của các neutrino hoạt động. Trong trường hợp này, dấu hiệu của đối xứng baryon phụ thuộc vào các pha Dirac và Majorana cũng như góc trộn của các neutrino tay phải. Chúng tôi chỉ ra cách thức sản lượng của đối xứng baryon tương quan với các tham số này. Ngoài ra, chúng tôi cũng phát hiện rằng khối lượng neutrino hiệu quả trong sự phân rã beta đôi không có neutrino nhận được một ràng buộc bổ sung để giải thích đối xứng baryon quan sát được tùy thuộc vào khối lượng và góc trộn của các neutrino tay phải.

Từ khóa

#leptogenesis #neutrino tay phải #vi phạm CP #cơ chế seesaw #đối xứng baryon #phân rã beta đôi không có neutrino

Tài liệu tham khảo

M. Fukugita and T. Yanagida, Baryogenesis Without Grand Unification, Phys. Lett.B 174 (1986) 45 [INSPIRE].

W. Buchmüller, R.D. Peccei and T. Yanagida, Leptogenesis as the origin of matter, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci.55 (2005) 311 [hep-ph/0502169] [INSPIRE].

S. Davidson, E. Nardi and Y. Nir, Leptogenesis, Phys. Rept.466 (2008) 105 [arXiv:0802.2962] [INSPIRE].

V.A. Kuzmin, V.A. Rubakov and M.E. Shaposhnikov, On the Anomalous Electroweak Baryon Number Nonconservation in the Early Universe, Phys. Lett.B 155 (1985) 36.

Planck collaboration, Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters, arXiv:1807.06209 [INSPIRE].

G.F. Giudice, A. Notari, M. Raidal, A. Riotto and A. Strumia, Towards a complete theory of thermal leptogenesis in the SM and MSSM, Nucl. Phys.B 685 (2004) 89 [hep-ph/0310123] [INSPIRE].

G. Lazarides and Q. Shafi, Origin of matter in the inflationary cosmology, Phys. Lett.B 258 (1991) 305 [INSPIRE].

T. Asaka, K. Hamaguchi, M. Kawasaki and T. Yanagida, Leptogenesis in inflaton decay, Phys. Lett.B 464 (1999) 12 [hep-ph/9906366] [INSPIRE].

T. Asaka, K. Hamaguchi, M. Kawasaki and T. Yanagida, Leptogenesis in inflationary universe, Phys. Rev.D 61 (2000) 083512 [hep-ph/9907559] [INSPIRE].

P. Minkowski, μ → eγ at a Rate of One Out of 109Muon Decays?, Phys. Lett.67B (1977) 421 [INSPIRE].

T. Yanagida, Horizontal gauge symmetry and masses of neutrinos, in Proceedings of the Workshop on the Unified Theory and the Baryon Number in the Universe, Tsukuba Japan (1979), pg. 95, KEK Report KEK-79-18 (1979).

T. Yanagida, Horizontal Symmetry and Masses of Neutrinos, Prog. Theor. Phys.64 (1980) 1103 [INSPIRE].

M. Gell-Mann, P. Ramond and R. Slansky, in Supergravity, P. van Niewenhuizen and D.Z. Freedman eds., North Holland, Amsterdam The Netherlands (1980).

P. Ramond, The Family Group in Grand Unified Theories, in International Symposium on Fundamentals of Quantum Theory and Quantum Field Theory, Palm Coast U.S.A. (1979), pg. 265, preprint CALT-68-709 [hep-ph/9809459] [INSPIRE].

S.L. Glashow, The future of elementary particle physics, in Proceedings of the Cargése Summer Institute on Quarks and Leptons, Cargése France (1979), Plenum, New York U.S.A. (1980), pg. 707.

A. Pilaftsis and T.E.J. Underwood, Resonant leptogenesis, Nucl. Phys.B 692 (2004) 303 [hep-ph/0309342] [INSPIRE].

E.K. Akhmedov, V.A. Rubakov and A. Yu. Smirnov, Baryogenesis via neutrino oscillations, Phys. Rev. Lett.81 (1998) 1359 [hep-ph/9803255] [INSPIRE].

T. Asaka and M. Shaposhnikov, The nuMSM, dark matter and baryon asymmetry of the universe, Phys. Lett.B 620 (2005) 17 [hep-ph/0505013] [INSPIRE].

L. Canetti and M. Shaposhnikov, Baryon Asymmetry of the Universe in the NuMSM, JCAP09 (2010) 001 [arXiv:1006.0133] [INSPIRE].

T. Asaka and S. Eijima, Direct Search for Right-handed Neutrinos and Neutrinoless Double Beta Decay, PTEP2013 (2013) 113B02 [arXiv:1308.3550] [INSPIRE].

A. Abada, S. Davidson, F.-X. Josse-Michaux, M. Losada and A. Riotto, Flavor issues in leptogenesis, JCAP04 (2006) 004 [hep-ph/0601083] [INSPIRE].

E. Nardi, Y. Nir, E. Roulet and J. Racker, The Importance of flavor in leptogenesis, JHEP01 (2006) 164 [hep-ph/0601084] [INSPIRE].

A. Abada, S. Davidson, A. Ibarra, F.X. Josse-Michaux, M. Losada and A. Riotto, Flavour Matters in Leptogenesis, JHEP09 (2006) 010 [hep-ph/0605281] [INSPIRE].

S. Blanchet and P. Di Bari, Flavor effects on leptogenesis predictions, JCAP03 (2007) 018 [hep-ph/0607330] [INSPIRE].

S. Pascoli, S.T. Petcov and A. Riotto, Connecting low energy leptonic CP-violation to leptogenesis, Phys. Rev.D 75 (2007) 083511 [hep-ph/0609125] [INSPIRE].

S. Pascoli, S.T. Petcov and A. Riotto, Leptogenesis and Low Energy CP-violation in Neutrino Physics, Nucl. Phys.B 774 (2007) 1 [hep-ph/0611338] [INSPIRE].

K. Moffat, S. Pascoli, S.T. Petcov and J. Turner, Leptogenesis from Low Energy CP Violation, JHEP03 (2019) 034 [arXiv:1809.08251] [INSPIRE].

A. De Simone and A. Riotto, On the impact of flavour oscillations in leptogenesis, JCAP02 (2007) 005 [hep-ph/0611357] [INSPIRE].

B. Pontecorvo, Inverse beta processes and nonconservation of lepton charge, Sov. Phys. JETP7 (1958) 172 [INSPIRE].

Z. Maki, M. Nakagawa and S. Sakata, Remarks on the unified model of elementary particles, Prog. Theor. Phys.28 (1962) 870 [INSPIRE].

H. Päs and W. Rodejohann, Neutrinoless Double Beta Decay, New J. Phys.17 (2015) 115010 [arXiv:1507.00170] [INSPIRE].

I. Esteban, M.C. Gonzalez-Garcia, M. Maltoni, I. Martinez-Soler and T. Schwetz, Updated fit to three neutrino mixing: exploring the accelerator-reactor complementarity, JHEP01 (2017) 087 [arXiv:1611.01514] [INSPIRE].

J.A. Casas and A. Ibarra, Oscillating neutrinos and μ → e, γ, Nucl. Phys.B 618 (2001) 171 [hep-ph/0103065] [INSPIRE].

M. Garny, A. Kartavtsev and A. Hohenegger, Leptogenesis from first principles in the resonant regime, Annals Phys.328 (2013) 26 [arXiv:1112.6428] [INSPIRE].

S. Iso, K. Shimada and M. Yamanaka, Kadanoff-Baym approach to the thermal resonant leptogenesis, JHEP04 (2014) 062 [arXiv:1312.7680] [INSPIRE].

P.S. Bhupal Dev, P. Millington, A. Pilaftsis and D. Teresi, Flavour Covariant Transport Equations: an Application to Resonant Leptogenesis, Nucl. Phys.B 886 (2014) 569 [arXiv:1404.1003] [INSPIRE].

P.S. Bhupal Dev, P. Millington, A. Pilaftsis and D. Teresi, Kadanoff-Baym approach to flavour mixing and oscillations in resonant leptogenesis, Nucl. Phys.B 891 (2015) 128 [arXiv:1410.6434] [INSPIRE].

M. D’Onofrio, K. Rummukainen and A. Tranberg, Sphaleron Rate in the Minimal Standard Model, Phys. Rev. Lett.113 (2014) 141602 [arXiv:1404.3565] [INSPIRE].

G. Bambhaniya, P.S. Bhupal Dev, S. Goswami, S. Khan and W. Rodejohann, Naturalness, Vacuum Stability and Leptogenesis in the Minimal Seesaw Model, Phys. Rev.D 95 (2017) 095016 [arXiv:1611.03827] [INSPIRE].

NOvA collaboration, New constraints on oscillation parameters from ν eappearance and ν μdisappearance in the NOvA experiment, Phys. Rev.D 98 (2018) 032012 [arXiv:1806.00096] [INSPIRE].

T2K collaboration, Search for CP-violation in Neutrino and Antineutrino Oscillations by the T2K Experiment with 2.2 × 1021Protons on Target, Phys. Rev. Lett.121 (2018) 171802 [arXiv:1807.07891] [INSPIRE].

B. Garbrecht and P. Schwaller, Spectator Effects during Leptogenesis in the Strong Washout Regime, JCAP10 (2014) 012 [arXiv:1404.2915] [INSPIRE].

M. Plümacher, Baryogenesis and lepton number violation, Z. Phys.C 74 (1997) 549 [hep-ph/9604229] [INSPIRE].

M. Plümacher, Baryon asymmetry, neutrino mixing and supersymmetric SO(10) unification, Ph.D. thesis, Hamburg University, Hamburg Germany (1998) [hep-ph/9807557] [INSPIRE].

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of High Energy Physics

Thông tin tác giả