[论文解读] Scotogenic origin of the Inverse Seesaw Mechanism

Nicolás Rojas, Rahul Srivastava+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 17, 2019

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 5

一句话总结

本文提出一种辐射反见标模型，其中轻子数破坏与中微子质量生成源于一个暗物质 sector，统一了影生与反见标模型的特征。主要贡献在于构建了一个可行的轻中微子质量框架，具备自然的重子生成机制与暗物质候选者，区别于纯粹的影生或反见标情景。

ABSTRACT

We propose a radiative version of the inverse seesaw mechanism in which lepton number violation and neutrino mass generation are seeded by a ``dark'' sector. We briefly comment on the implications of the model, highlighting the differences with respect to pure scotogenic or inverse seesaw scenarios.

研究动机与目标

• 将影生与反见标机制统一为单一的辐射框架。
• 通过具有轻子数破坏的暗物质 sector 解释轻中微子质量的起源。
• 探讨该模型在生成中微子质量的同时，保持自然性与现象学一致性的可行性。
• 区分该模型与纯粹影生或反见标情景的预测差异。

提出的方法

• 引入一个包含单态马约拉纳费米子与标量双态的暗物质 sector，以介导中微子质量生成。
• 实施 U(1)B−L 对称性，以在树图层次保持轻子数守恒，由暗物质 sector 通过辐射方式破缺。
• 构建一个辐射见标机制，其中中微子质量在两圈图层次通过暗标量与费米子的交换产生。
• 确保模型支持来自暗物质 sector 的稳定暗物质候选者。
• 利用见标机制通过一个微小的轻子数破坏参数生成小的中微子质量。
• 确保与电弱精确观测与中微子振荡数据的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在暗物质 sector 框架内实现辐射反见标机制？
• RQ2 与纯粹影生或反见标模型相比，该模型的显著现象学特征是什么？
• RQ3 该模型能否在量子层次自然地生成小的中微子质量，同时保持轻子数破坏？
• RQ4 该情景对暗物质稳定性与重子生成有何影响？

主要发现

• 该模型通过涉及暗物质 sector 的辐射修正，在两圈图层次生成了轻中微子质量。
• 轻子数破坏通过辐射方式诱导，从而允许自然地实现小的中微子质量标度。
• 该模型具有来自暗标量双态的稳定暗物质候选者，与宇宙遗迹丰度约束一致。
• 该框架避免了树图层次的轻子数破坏，与标准反见标模型形成区别。
• 该模型预测在稀有轻子味违反过程（如 μ→eγ）中存在可观测信号，未来实验或可探测。
• 暗物质 sector 提供了可行的重子生成机制，将中微子质量生成与重子生成联系起来。