[論文レビュー] Phenomenology of neutrino mass matrices obeying mu - tau reflection symmetry

N. Nimai Singh, Mahadev Patgiri+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 18, 2007

Neutrino Physics Research被引用数 2

ひとこと要約

この論文は、μ-τ反射対称性の下でニュートリノ質量行列を2パラメータでパrametrizationし、太陽混合角が sin²θ₁₂ = 0.35–0.50 の範囲に予測されることを提案している。MSSMにおける放射修正の下での安定性を分析した結果、大規模な tanβ ≈ 58–60 において、唯一、低太陽混合角（三最大混合値未満）がモデルの安定化をもたらすことが示された。m₃ ≠ 0 の場合、大規模な tanβ において大気混合角が急激に減少することが分かった。

ABSTRACT

A brief overview on the phenomenology of the neutrino mass matrices obeying $\mu$-$ au$ reflection symmetry is presented and different models of neutrino mass matrices belonging to normal as well as inverted hierarchy, are analysed. We further extend our earlier works on parametrisation of neutrino mass matrices using only two parameters, in addition to an overall mass scale $m_0$, and the ratio of these two parameters fixes the value of solar mixing angle. Such parametrisation though phenomenological gives a firm handle on the analysis of the mass matrices and predicts lower values of solar mixing angle in the range $ an^2 heta_{12}=0.50-0.35$.We check the stability of the model under radiative corrections in MSSM for large $ an\beta\sim 58-60$ region and observe that the evolution of $\bigtriangleup m^2_{21}$ with energy scale, is highly dependent on the input high scale value of solar mixing angle. Solar angle predicted by tri-bimaximal mixings and also values lower than this, do not lead to stability of the model. Similarly, the evolution of the atmospheric mixing angle with energy scale at large $ an\beta$ values, shows sharp decrease for the case with non-zero value of m_3. The new parametrisation method presented in this work by no means is unique but it strengthens the foundation of neutrino mass matrices obeying $\mu$-$ au$ symmetry and its realistic formulation in GUTs.

研究の動機と目的

• μ-τ反射対称性を満たすニュートリノ質量行列の素性を分析すること。
• 以前のパラメータ化を、2つのパラメータと全体的な質量スケール m₀ のみで拡張すること。
• MSSMフレームワーク内での放射修正の下でのこのようなモデルの安定性を調査すること。
• エネルギースケール、特に大規模な tanβ における太陽混合角および大気混合角の依存関係を特定すること。
• モデルの安定性を保つために、低太陽混合角がどの程度有効に機能するかを評価すること。

提案手法

• 太陽混合角を固定するパラメータの比によって決定される、ニュートリノ質量行列の2パラメータパラメータ化を導入した。
• モデルの現実的かつ妥当な定式化を評価するため、GUTフレームワークに埋め込んだ。
• MSSM内での放射修正を計算し、エネルギースケールに伴うΔm²₂₁および混合角の変化を焦点とした。
• 大気混合角の変化を調査するために、m₃ = 0 および m₃ ≠ 0 の両方のケースを含めた。
• モデル安定性に重要な大規模な tanβ 値（約58–60）に対して数値的評価を実施した。
• 異なる入力値を用いて、リノルマル化群の進化における太陽混合角の安定性をテストした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 μ-τ対称ニュートリノ質量行列の2パラメータパラメータ化は、観測データと整合する太陽混合角の範囲を一貫して予測できるか？
• RQ2 大規模な tanβ におけるMSSMにおいて、Δm²₂₁ の放射的進化は、入力としての太陽混合角にどのように依存するか？
• RQ3 大規模な tanβ において m₃ ≠ 0 の場合、放射修正の下で大気混合角はどのように振る舞うか？
• RQ4 太陽混合角が三最大混合値未満のモデルは、MSSMにおける放射修正の下で安定化可能か？
• RQ5 新しいパラメータ化は、GUTにおけるμ-τ対称ニュートリノ質量行列の基礎をどの程度強化するか？

主な発見

• 2パラメータパラメータ化は、太陽混合角を sin²θ₁₂ = 0.35–0.50 の範囲にうまく予測でき、低値を支持する傾向にある。
• MSSMにおける放射修正の下で太陽混合角の安定性は、三最大混合値の予測を下回る入力値でのみ達成される。
• エネルギースケールに伴うΔm²₂₁ の進化は、特に大規模な tanβ において、入力の太陽混合角に強く依存する。
• m₃ ≠ 0 の場合、エネルギースケールに伴い大気混合角が急激に減少することが示され、特に大規模な tanβ の領域で顕著である。
• モデルの安定性は低太陽混合角に依存しており、三最大混合値からのずれが好ましいことを示唆している。
• 新しいパラメータ化は一意ではないが、GUTにおけるμ-τ対称ニュートリノ質量行列の現実的かつ妥当な定式化を支える強固なフレームワークを提供する。