[論文レビュー] On ${\bf Q}_{6}$ flavor symmetry and the breaking of $\mu \leftrightarrow au$ symmetry

Juan Carlos Gómez-Izquierdo, F. González-Canales+1 more|arXiv (Cornell University)|May 17, 2017

Neutrino Physics Research参考文献 66被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、μ↔τ対称性のソフト破れを伴うQ₆フラバーサイムメトリックな超対称モデルを調査し、電荷レプトン質量の不等式mₑμ ≠ mₑτが、原子炉および大気 neutrinoの混合角におけるずれを引き起こすことを示している。このモデルは、通常の質量階層を排除し、データと整合するデゲネレートまたは逆質量階層を好む。また、ニュートリノ質量ゼロ二重ベータ崩壊観測量の検証可能な領域を予測する。

ABSTRACT

In the simplest version of a $\mathbf{Q}_{6}$ flavored supersymmetric model, we analyze the leptonic masses and mixings in the framework of a soft breaking of the $\mu \leftrightarrow au$ symmetry. This breaking is controlled by the inequality $m_{e au} eq m_{e\mu}$ in the effective neutrino mass. As a consequence of this breaking, the reactor and atmospheric angle are deviate from $0^{\circ}$ and $45^{\circ}$, respectively. Such deviations can be enhanced or suppressed by the CP parities in the Majorana phases, so that an analytic study is carried out to remark their importance to constrain the free parameters that accommodate the mixing angles. The normal hierarchy is completely discarded in this model, the inverted hierarchy is less favored than the degenerate one where the reactor and atmospheric angles are in good agreement with the experimental data. Additionally, the model predicts defined regions for the effective neutrino mass decay, the neutrino mass scale and the sum of the neutrino mass in the inverted and degenerate mass spectrum. Thus, this model may be testable by future experiments that focus in neutrinoless double beta decay.

研究の動機と目的

• μ↔τ対称性のソフト破れがQ₆フラバーサイムメトリックな超対称モデルに与える影響を調査すること。
• 有効ニュートリノ質量行列におけるmₑμ ≠ mₑτの不等式が、レプトン混合角に与える影響を理解すること。
• メジャナナ位相におけるCPの符号を用いて自由パラメータを制約すること。
• 実験的データの観点から、通常の、逆の、およびデゲネレートニュートリノ質量階層の妥当性を評価すること。
• 将来のニュートリノ質量ゼロ二重ベータ崩壊実験における観測シグネチャを予測すること。

提案手法

• μ↔τ対称性のソフト破れを含むQ₆フラバーサイムメトリックな超対称モデルを構築する。
• 有効ニュートリノ質量行列を用いて、mₑμ ≠ mₑτを前提にレプトン質量および混合を分析する。
• 解析的手法を用いて、メジャナナ位相におけるCPの符号がメジャナナ位相と混合角のずれに与える影響を検討する。
• 実験的混合角との一致度に基づき、通常の、逆の、およびデゲネレートニュートリノ質量階層を評価する。
• 各階層における有効メジャナナニュートリノ質量およびニュートリノ質量の合計の予測を計算する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 mₑμ ≠ mₑτでパrameter化されるμ↔τ対称性のソフト破れは、原子炉および大気混合角にどのように影響するか？
• RQ2 メジャナナ位相におけるCPの符号は、混合角が0°および45°からどれほどずれるかを増幅または抑制する役割を果たすか？
• RQ3 このモデルにおいて、実験的データと最も整合性の高いニュートリノ質量階層は、通常、逆、またはデゲネレートのどれか？
• RQ4 逆およびデゲネレート階層における有効メジャナナニュートリノ質量およびニュートリノ質量の合計の予測範囲は何か？
• RQ5 このモデルは、ニュートリノ質量ゼロ二重ベータ崩壊実験における検証可能な予測を生み出せるか？

主な発見

• このモデルでは、観測された混合角との不一致のため、通常のニュートリノ質量階層は完全に除外される。
• 逆階層はデゲネレート階層ほど好まれず、デゲネレート階層は原子炉および大気混合角に関する実験的データとより良い一致を示す。
• 原子炉および大気混合角が0°および45°からどれほどずれるかは、mₑμ ≠ mₑτの不等式によって制御され、メジャナナ位相におけるCPの符号によって調整される。
• このモデルは、逆およびデゲネレートスペクトルにおける有効メジャナナニュートリノ質量およびニュートリノ質量の合計の明確な領域を予測する。
• これらの予測により、近い将来のニュートリノ質量ゼロ二重ベータ崩壊実験によるモデルの検証が可能となる。