Résumé - Amplification Cosmique pour la Conversion Muon-Positron dans les Noyaux

Amplification Cosmique pour la Conversion Muon-Positron dans les Noyaux

2025-07-09 18:00:02

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L'article de Purushottam Sahu et Manibrata Sen explore le processus de conversion de muon en positron en présence de matière noire scalaire ultra-légère (ULSDM), qui se couple aux neutrinos. Ce processus de conversion, noté µ−+N → e++N′, est un processus violant le nombre de leptons et le goût des leptons qui peut être amplifié par la présence de ULSDM. Le Modèle standard de la physique des particules, bien que réussi dans de nombreux domaines, ne permet pas d'expliquer des phénomènes tels que l'origine de la masse des neutrinos, la présence de la matière noire et l'asymétrie matière-antimatière de l'univers. Les auteurs se concentrent sur le processus de conversion de muon en positron comme potentiel indicateur de violation du nombre de leptons (LNV), qui est pensé être lié à l'origine de la masse des neutrinos. En l'absence de ULSDM, le processus de conversion de muon en positron est supprimé en raison de la petitesse des masses des neutrinos et de la structure chirale des interactions faibles. Cependant, la présence de ULSDM peut amplifier le taux de ce processus en contribuant à la masse Majorana efficace non-diagonale mµe, qui contrôle le processus. Les auteurs utilisent des contraintes expérimentales existantes de SINDRUM II, COMET et des expériences Mu2e pour établir pour la première fois des contraintes sur les couplages goût-différents des neutrinos avec l'ULSDM. Ils trouvent que les expériences à venir peuvent fournir une sensibilité plus forte à ces nouveaux couplages que les contraintes provenant des enquêtes cosmologiques et des expériences terrestres. L'article discute également des effets de l'ULSDM sur d'autres processus, tels que la désintégration ββ à 0ν et les oscillations des neutrinos. Il met en avant le potentiel des expériences de conversion de muon en positron pour explorer la physique au-delà du Modèle standard et tester le couplage des neutrinos avec la matière noire. En résumé, l'article présente un nouveau mécanisme pour améliorer le processus de conversion de muon en positron en présence de ULSDM. Il fournit un cadre pour utiliser les données expérimentales pour contraindre les propriétés de l'ULSDM et son couplage aux neutrinos. Ce travail ouvre de nouvelles voies pour comprendre la nature de la matière noire et les lois fondamentales de la physique.