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Unfinished fabric of the three neutrino paradigm
Physical Review D ( IF 5 ) Pub Date : 2021-10-26 , DOI: 10.1103/physrevd.104.083031 Francesco Capozzi 1 , Eleonora Di Valentino 2 , Eligio Lisi 3 , Antonio Marrone 3, 4 , Alessandro Melchiorri 5, 6 , Antonio Palazzo 3, 4
Physical Review D ( IF 5 ) Pub Date : 2021-10-26 , DOI: 10.1103/physrevd.104.083031 Francesco Capozzi 1 , Eleonora Di Valentino 2 , Eligio Lisi 3 , Antonio Marrone 3, 4 , Alessandro Melchiorri 5, 6 , Antonio Palazzo 3, 4
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In the current paradigm, neutrino flavor oscillations probe three mixing angles , one -violating phase , and two independent differences between the squared masses , that can be chosen as and , where for normal (inverted) mass ordering. Absolute masses can be probed by the effective mass in beta decay, by the total mass in cosmology and—if neutrinos are Majorana—by another effective mass in neutrinoless double beta decay. Within an updated global analysis of oscillation and nonoscillation data, we constrain these parameters, both separately and in selected pairs, and highlight the concordance or discordance among different constraints. Five oscillation parameters are consistently measured, with an overall accuracy ranging from for to for (due to its persisting octant ambiguity). We find overall hints for normal ordering (at ), as well as for and for (both at 90% C.L.), and discuss some tensions among different datasets. Concerning nonoscillation data, we include the recent KATRIN constraints on , and we combine the latest , and bounds on , accounting for nuclear matrix element covariances. We also discuss some variants related to cosmic microwave background (CMB) anisotropy and lensing data, which may affect cosmological constraints on and hints on . The default option, including all Planck results, irrespective of the so-called lensing anomaly, sets upper bounds on at the level of , and further favors normal ordering up to . An alternative option, that includes recent ACT results plus other independent results (from WMAP and selected Planck data) globally consistent with standard lensing, is insensitive to the ordering but prefers , with different implications for and searches. In general, the unfinished fabric of the paradigm appears to be at the junction of diverse searches in particle and nuclear physics, astrophysics and cosmology, whose convergence will be crucial to achieve a convincing completion.
中文翻译:
三中微子范式的未完成结构
在当前 范式,中微子风味振荡探测三个混合角度 , 一 -违反阶段 ,以及平方质量之间的两个独立差异 ,可以选择为 和 , 在哪里 对于正常(倒置)批量订购。绝对 质量可以通过有效质量来探测 在β衰变中,按总质量 在宇宙学中——如果中微子是马约拉纳——另一个有效质量 在无中微子双β衰变中。在对振荡和非振荡数据的更新全局分析中,我们限制了这些参数,单独的和选定的对,并突出显示不同约束之间的一致性或不一致。五个振荡参数 始终如一地测量,整体精度范围从 为了 到 为了 (由于其持续的八分圆歧义)。我们找到了正常排序的总体提示(在),以及对于 并为 (均为 90% CL),并讨论不同数据集之间的一些紧张关系。关于非振荡数据,我们包括最近的 KATRIN 约束,我们结合最新的 , 和 上界 ,考虑核矩阵元素协方差。我们还讨论了一些与宇宙微波背景 (CMB) 各向异性和透镜数据相关的变体,这些变体可能会影响 和提示 . 默认选项,包括所有普朗克结果,不考虑所谓的透镜异常,设置上限 在级别 , 并进一步支持正常排序 . 另一种选择,包括最近的 ACT 结果加上其他独立的结果(来自 WMAP 和选定的普朗克数据)与标准镜头全局一致,对排序不敏感,但更喜欢, 对 和 搜索。一般来说,未完成的面料 范式似乎处于粒子和核物理学、天体物理学和宇宙学的各种研究的结合点,它们的融合对于实现令人信服的完成至关重要。
更新日期:2021-10-26
中文翻译:
三中微子范式的未完成结构
在当前 范式,中微子风味振荡探测三个混合角度 , 一 -违反阶段 ,以及平方质量之间的两个独立差异 ,可以选择为 和 , 在哪里 对于正常(倒置)批量订购。绝对 质量可以通过有效质量来探测 在β衰变中,按总质量 在宇宙学中——如果中微子是马约拉纳——另一个有效质量 在无中微子双β衰变中。在对振荡和非振荡数据的更新全局分析中,我们限制了这些参数,单独的和选定的对,并突出显示不同约束之间的一致性或不一致。五个振荡参数 始终如一地测量,整体精度范围从 为了 到 为了 (由于其持续的八分圆歧义)。我们找到了正常排序的总体提示(在),以及对于 并为 (均为 90% CL),并讨论不同数据集之间的一些紧张关系。关于非振荡数据,我们包括最近的 KATRIN 约束,我们结合最新的 , 和 上界 ,考虑核矩阵元素协方差。我们还讨论了一些与宇宙微波背景 (CMB) 各向异性和透镜数据相关的变体,这些变体可能会影响 和提示 . 默认选项,包括所有普朗克结果,不考虑所谓的透镜异常,设置上限 在级别 , 并进一步支持正常排序 . 另一种选择,包括最近的 ACT 结果加上其他独立的结果(来自 WMAP 和选定的普朗克数据)与标准镜头全局一致,对排序不敏感,但更喜欢, 对 和 搜索。一般来说,未完成的面料 范式似乎处于粒子和核物理学、天体物理学和宇宙学的各种研究的结合点,它们的融合对于实现令人信服的完成至关重要。