¿Existe un límite en el número de neutrinos estériles de las observaciones cosmológicas?

Los neutrinos estériles diestros v R son singletes electrodébiles. No contribuyen a la anomalía electrodébil y, por lo tanto, su número no está fijado por el requisito de cancelación de la anomalía. En particular, su número no tiene por qué coincidir con el número de generaciones norte pero puede ser más pequeño o más grande que norte .

Pregunta 1. ¿Existe un límite en el número de neutrinos estériles de las observaciones cosmológicas?

Los límites cosmológicos provenientes de Planck y otros experimentos dicen que la suma de las masas de los neutrinos metro v i es < 0.23   mi V y el número efectivo de neutrinos es norte mi F F 3 . Creo que estos números 3 cuenta el número de tres neutrinos activos porque si cuenta el número total de especies activas+estériles, no habrá lugar para ningún neutrino estéril.

Pregunta 2. ¿Existe un límite separado para el número de neutrinos estériles?

Recuerdo que en una de mis clases el profesor dijo que la existencia de un solo neutrino estéril está muy desfavorecida. Sin embargo, no recuerdo la razón detrás de eso. Tal vez alguien que obtuvo una buena respuesta también podría explicar esto ... El número efectivo 3 solo se refiere a neutrinos activos. Con respecto a los datos cosmológicos: a pesar de los datos de oscilación futura muy precisos, no puedo imaginar ninguna forma de limitar la cantidad de neutrinos estériles porque solo interactúan mediante la mezcla en el término yukawa. Sin embargo, una pregunta muy interesante. Me encantaría ver si alguien conoce otros métodos posibles.

Respuestas (1)

La predicción SM está fijada para ser norte mi F F = 3.046 (el 0.046 se debe a efectos de desacoplamiento y oscilaciones). Entonces, la medida cosmológica importante es en realidad la desviación de este valor, Δ norte mi F F . Esto puede restringir los modelos de Nueva Física.

El límite medido se aplica directamente a cualquier grado de libertad (DOF) fermiónico relativista (en el momento de BBN), incluidos los neutrinos estériles. E indirectamente se aplica también al DOF bosónico. Estos DOF ​​relativistas generalmente se denominan "radiación oscura".

Las mediciones actuales muestran que Δ norte mi F F está cerca de 0. De acuerdo con el SM y fuertemente en contra de la radiación oscura.

Una peculiaridad de LaTeX que es heredada por MathJax: considere usar N_\mathit{eff}o N_\text{eff}usar el kerning similar a una palabra, en lugar de matemático, entre las dos fs en "efectivo".
Sé que esta es una respuesta tardía, pero ¿puede explicar cómo? norte mi F F se define, qué cuenta realmente y cómo se relaciona con los neutrinos? No pude seguir la respuesta. @xi45