[论文解读] 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 9

一句话总结

本文研究了一种具有 μ↔τ 对称性软性破缺的 Q₆ 丰富型超对称模型，表明由此产生的带电轻子质量不等式（mₑμ ≠ mₑτ）导致反应堆和大气中微子混合角的偏离。该模型排除了正常质量顺序，偏好与数据一致的简并或反常质量顺序，并预测了无中微子双贝塔衰变可观测量的可检验区域。

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.

研究动机与目标

• 探索在 Q₆ 丰富型超对称模型中 μ↔τ 对称性软性破缺的含义。
• 理解有效中微子质量中 mₑμ ≠ mₑτ 不等式对轻子混合角的影响。
• 利用中微子相位中的 CP 奇偶性约束自由参数。
• 根据实验数据评估正常、反常和简并中微子质量顺序的可行性。
• 预测未来无中微子双贝塔衰变实验的可观测信号。

提出的方法

• 构建一个具有 μ↔τ 对称性软性破缺的 Q₆ 丰富型超对称模型。
• 使用包含 mₑμ ≠ mₑτ 的有效中微子质量矩阵分析轻子质量和混合。
• 应用解析技术研究 CP 奇偶性对 Majorana 相位及混合角偏离的影响。
• 基于与实验混合角的一致性，评估正常、反常和简并中微子质量顺序。
• 计算每种质量顺序下有效 Majorana 中微子质量和中微子质量总和的预测值。

实验结果

研究问题

• RQ1 软性破缺的 μ↔τ 对称性（以 mₑμ ≠ mₑτ 参数化）如何影响反应堆和大气混合角？
• RQ2 Majorana 相位中的 CP 奇偶性在增强或抑制混合角对 0° 和 45° 的偏离中起什么作用？
• RQ3 在该模型中，哪种中微子质量顺序——正常、反常或简并——最符合实验数据？
• RQ4 在反常和简并质量顺序下，有效 Majorana 中微子质量和中微子质量总和的预测范围是什么？
• RQ5 该模型能否为无中微子双贝塔衰变实验产生可检验的预测？

主要发现

• 由于与观测到的混合角不相容，该模型完全排除了正常中微子质量顺序。
• 反常质量顺序不如简并质量顺序受青睐，后者与反应堆和大气混合角的实验数据更一致。
• 反应堆和大气混合角对 0° 和 45° 的偏离由 mₑμ ≠ mₑτ 不等式控制，并受 Majorana 相位中 CP 奇偶性的调制。
• 该模型在反常和简并谱中对有效 Majorana 中微子质量和中微子质量总和预测了明确的区域。
• 这些预测使得该模型可通过未来的无中微子双贝塔衰变实验进行检验。