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Exploding operators for Majorana neutrino masses and beyond
Journal of High Energy Physics ( IF 5.4 ) Pub Date : 2021-01-14 , DOI: 10.1007/jhep01(2021)074
John Gargalionis , Raymond R. Volkas

Building UV completions of lepton-number-violating effective operators has proved to be a useful way of studying and classifying models of Majorana neutrino mass. In this paper we describe and implement an algorithm that systematises this model-building procedure. We use the algorithm to generate computational representations of all of the tree-level completions of the operators up to and including mass-dimension 11. Almost all of these correspond to models of radiative neutrino mass. Our work includes operators involving derivatives, updated estimates for the bounds on the new-physics scale associated with each operator, an analysis of various features of the models, and a look at some examples. We find that a number of operators do not admit any completions not also generating lower-dimensional operators or larger contributions to the neutrino mass, ruling them out as playing a dominant role in the neutrino-mass generation. Additionally, we show that there are at most five models containing three or fewer exotic multiplets that predict new physics that must lie below 100 TeV. Accompanying this work we also make available a searchable database containing all of our results and the code used to find the completions. We emphasise that our methods extend beyond the study of neutrino-mass models, and may be useful for generating completions of high-dimensional operators in other effective field theories. Example code: ref. [37].

A preprint version of the article is available at ArXiv.


中文翻译:

马约拉纳中微子群及其他爆炸物

证明建立违反轻子数的有效算子的UV补全是研究和分类马约拉纳中微子质量模型的有用方法。在本文中,我们描述并实现了一种系统化此模型构建过程的算法。我们使用该算法来生成算子直到11以及包括质量维11的所有树级完成度的计算表示。几乎所有这些都对应于辐射中微子质量模型。我们的工作包括涉​​及导数的算子,与每个算子相关的新物理尺度范围的更新估计,对模型各种功能的分析以及一些示例。我们发现,许多算子不承认任何完成,也不会产生低维算子或对中微子质量产生较大贡献,因此将它们排除在中微子质量产生中起主导作用。此外,我们表明最多有五个模型包含三个或更少的奇异多重峰,它们预测新物理必须低于100 TeV。伴随这项工作,我们还提供了一个可搜索的数据库,其中包含我们的所有结果以及用于查找补全的代码。我们强调,我们的方法超越了中微子质量模型的研究范围,并且可能对在其他有效领域理论中生成高维算子的完成有用。示例代码:ref。[37]。我们显示最多有五个模型包含三个或更少的奇异多重峰,它们预测新物理必须低于100 TeV。伴随这项工作,我们还提供了一个可搜索的数据库,其中包含我们的所有结果以及用于查找补全的代码。我们强调,我们的方法超越了中微子质量模型的研究范围,并且可能对在其他有效领域理论中生成高维算子的完成有用。示例代码:ref。[37]。我们显示最多有五个模型包含三个或更少的奇异多重峰,它们预测新物理必须低于100 TeV。伴随这项工作,我们还提供了一个可搜索的数据库,其中包含我们的所有结果以及用于查找补全的代码。我们强调,我们的方法超越了中微子质量模型的研究范围,并且可能对在其他有效领域理论中生成高维算子的完成有用。示例代码:ref。[37]。可能对生成其他有效领域理论中的高维算子的完成很有用。示例代码:ref。[37]。可能对生成其他有效领域理论中的高维算子的完成很有用。示例代码:ref。[37]。

该文章的预印本可从ArXiv获得。
更新日期:2021-01-15
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