Solar neutrino limit on axions and keV-mass bosons

被引:101
作者
Gondolo, Paolo [1 ]
Raffelt, Georg G. [2 ]
机构
[1] Univ Utah, Dept Phys, Salt Lake City, UT 84102 USA
[2] Max Planck Inst Phys Werner Heisenberg Inst, D-80805 Munich, Germany
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2009年 / 79卷 / 10期
关键词
DARK-MATTER; SEARCH; CONVERSION; DETECTORS; BOUNDS;
D O I
10.1103/PhysRevD.79.107301
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The all-flavor solar neutrino flux measured by the Sudbury Neutrino Observatory constrains nonstandard energy losses to less than about 10% of the Sun's photon luminosity, superseding a helioseismological argument and providing new limits on the interaction strength of low-mass particles. For the axion-photon coupling strength we find g(a gamma)< 7x10(-10) GeV-1. We also derive explicit limits on the Yukawa coupling to electrons of pseudoscalar, scalar, and vector bosons with keV-scale masses.
引用
收藏
页数:4
相关论文
共 27 条
[1]   Experimental Constraints on a Dark Matter Origin for the DAMA Annual Modulation Effect [J].
Aalseth, C. E. ;
Barbeau, P. S. ;
Cerdeno, D. G. ;
Colaresi, J. ;
Collar, J. I. ;
de Lurgio, P. ;
Drake, G. ;
Fast, J. E. ;
Greenberg, C. H. ;
Hossbach, T. W. ;
Kephart, J. D. ;
Marino, M. G. ;
Miley, H. S. ;
Orrell, J. L. ;
Reyna, D. ;
Robertson, R. G. H. ;
Talaga, R. L. ;
Tench, O. ;
Van Wechel, T. D. ;
Wilkerson, J. F. ;
Yocum, K. M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (25)
[2]   Electron energy spectra, fluxes, and day-night asymmetries of 8B solar neutrinos from measurements with NaCl dissolved in the heavy-water detector at the Sudbury Neutrino Observatory -: art. no. 055502 [J].
Aharmim, B ;
Ahmed, SN ;
Anthony, AE ;
Beier, EW ;
Bellerive, A ;
Bergevin, M ;
Biller, SD ;
Boger, J ;
Boulay, MG ;
Bowler, MG ;
Bullard, TV ;
Chan, YD ;
Chen, M ;
Chen, X ;
Cleveland, BT ;
Cox, GA ;
Currat, CA ;
Dai, X ;
Dalnoki-Veress, F ;
Deng, H ;
Doe, PJ ;
Dosanjh, RS ;
Doucas, G ;
Duba, CA ;
Duncan, FA ;
Dunford, M ;
Dunmore, JA ;
Earle, ED ;
Elliott, SR ;
Evans, HC ;
Ewan, GT ;
Farine, J ;
Fergani, H ;
Fleurot, F ;
Formaggio, JA ;
Frame, K ;
Frati, W ;
Fulsom, BG ;
Gagnon, N ;
Graham, K ;
Grant, DR ;
Hahn, RL ;
Hall, JC ;
Hallin, AL ;
Hallman, ED ;
Handler, WB ;
Hargrove, CK ;
Harvey, PJ ;
Hazama, R ;
Heeger, KM .
PHYSICAL REVIEW C, 2005, 72 (05)
[3]   Independent measurement of the total active 8B solar neutrino flux using an array of 3He proportional counters at the sudbury neutrino observatory [J].
Aharmim, B. ;
Ahmed, S. N. ;
Amsbaugh, J. F. ;
Anthony, A. E. ;
Banar, J. ;
Barros, N. ;
Beier, E. W. ;
Bellerive, A. ;
Beltran, B. ;
Bergevin, M. ;
Biller, S. D. ;
Boudjemline, K. ;
Boulay, M. G. ;
Bowles, T. J. ;
Browne, M. C. ;
Bullard, T. V. ;
Burritt, T. H. ;
Cai, B. ;
Chan, Y. D. ;
Chauhan, D. ;
Chen, M. ;
Cleveland, B. T. ;
Cox-Mobrand, G. A. ;
Currat, C. A. ;
Dai, X. ;
Deng, H. ;
Detwiler, J. ;
DiMarco, M. ;
Doe, P. J. ;
Doucas, G. ;
Drouin, P. -L. ;
Duba, C. A. ;
Duncan, F. A. ;
Dunford, M. ;
Earle, E. D. ;
Elliott, S. R. ;
Evans, H. C. ;
Ewan, G. T. ;
Farine, J. ;
Fergani, H. ;
Fleurot, F. ;
Ford, R. J. ;
Formaggio, J. A. ;
Fowler, M. M. ;
Gagnon, N. ;
Germani, J. V. ;
Goldschmidt, A. ;
Goon, J. T. M. ;
Graham, K. ;
Guillian, E. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 101 (11)
[4]   Direct evidence for neutrino flavor transformation from neutral-current interactions in the Sudbury Neutrino Observatory -: art. no. 011301 [J].
Ahmad, QR ;
Allen, RC ;
Andersen, TC ;
Anglin, JD ;
Barton, JC ;
Beier, EW ;
Bercovitch, M ;
Bigu, J ;
Biller, SD ;
Black, RA ;
Blevis, I ;
Boardman, RJ ;
Boger, J ;
Bonvin, E ;
Boulay, MG ;
Bowler, MG ;
Bowles, TJ ;
Brice, SJ ;
Browne, MC ;
Bullard, TV ;
Bühler, G ;
Cameron, J ;
Chan, YD ;
Chen, HH ;
Chen, M ;
Chen, X ;
Cleveland, BT ;
Clifford, ETH ;
Cowan, JHM ;
Cowen, DF ;
Cox, GA ;
Dai, X ;
Dalnoki-Veress, F ;
Davidson, WF ;
Doe, PJ ;
Doucas, G ;
Dragowsky, MR ;
Duba, CA ;
Duncan, FA ;
Dunford, M ;
Dunmore, JA ;
Earle, ED ;
Elliott, SR ;
Evans, HC ;
Ewan, GT ;
Farine, J ;
Fergani, H ;
Ferraris, AP ;
Ford, RJ ;
Formaggio, JA .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2002, 89 (01)
[5]  
AHMED Z, ARXIV09024693
[6]   An improved limit on the axion-photon coupling from the CAST experiment [J].
Andriamonje, S. ;
Aune, S. ;
Autiero, D. ;
Barth, K. ;
Belov, A. ;
Beltran, B. ;
Braeuninger, H. ;
Carmona, J. M. ;
Cebrian, S. ;
Collar, J. I. ;
Dafni, T. ;
Davenport, M. ;
Di Lella, L. ;
Eleftheriadis, C. ;
Englhauser, J. ;
Fanourakis, G. ;
Ribas, E. Ferrer ;
Fischer, H. ;
Franz, J. ;
Friedrich, P. ;
Geralis, T. ;
Giomataris, I. ;
Gninenko, S. ;
Gomez, H. ;
Hasinoff, M. ;
Heinsius, F. H. ;
Hoffmann, D. H. H. ;
Irastorza, I. G. ;
Jacoby, J. ;
Jakovcic, K. ;
Kang, D. ;
Konigsmann, K. ;
Kotthaus, R. ;
Krcmar, M. ;
Kousouris, K. ;
Kuster, M. ;
Lakic, B. ;
Lasseur, C. ;
Liolios, A. ;
Ljubicic, A. ;
Lutz, G. ;
Luzon, G. ;
Miller, D. ;
Morales, A. ;
Morales, J. ;
Ortiz, A. ;
Papaevangelou, T. ;
Placci, A. ;
Raffelt, G. ;
Riege, H. .
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2007, (04)
[7]   Probing eV-scale axions with CAST [J].
Arik, E. ;
Aune, S. ;
Autiero, D. ;
Barth, K. ;
Belov, A. ;
Beltran, B. ;
Borghi, S. ;
Bourlis, G. ;
Boydag, F. S. ;
Braeuninger, H. ;
Carmona, J. M. ;
Cebrian, S. ;
Cetin, S. A. ;
Collar, J. I. ;
Dafni, T. ;
Davenport, M. ;
Di Lella, L. ;
Dogan, O. B. ;
Eleftheriadis, C. ;
Elias, N. ;
Fanourakis, G. ;
Ferrer-Ribas, E. ;
Fischer, H. ;
Friedrich, P. ;
Franz, J. ;
Galan, J. ;
Geralis, T. ;
Giomataris, I. ;
Gninenko, S. ;
Gomez, H. ;
Hartmann, R. ;
Hasinoff, M. ;
Heinsius, F. H. ;
Hikmet, I. ;
Hoffmann, D. H. H. ;
Irastorza, I. G. ;
Jacoby, J. ;
Jakovcic, K. ;
Kang, D. ;
Koenigsmann, K. ;
Kotthaus, R. ;
Krcmar, M. ;
Kousouris, K. ;
Kuster, M. ;
Lakic, B. ;
Lasseur, C. ;
Liolios, A. ;
Ljubicic, A. ;
Lutz, G. ;
Luzon, G. .
JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2009, (02)
[8]   The solar chemical composition [J].
Asplund, Martin ;
Grevesse, Nicolas ;
Sauval, A. Jacques .
NUCLEAR PHYSICS A, 2006, 777 :1-4
[9]   Experimental search for solar axions via coherent Primakoff conversion in a germanium spectrometer [J].
Avignone, FT ;
Abriola, D ;
Brodzinski, RL ;
Collar, JI ;
Creswick, RJ ;
DiGregorio, DE ;
Farach, HA ;
Gattone, AO ;
Guérard, CK ;
Hasenbalg, F ;
Huck, H ;
Miley, HS ;
Morales, A ;
Morales, J ;
Nussinov, S ;
de Solórzano, AO ;
Reeves, JH ;
Villar, JA ;
Zioutas, K .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 1998, 81 (23) :5068-5071
[10]   Helioseismological implications of recent solar abundance determinations [J].
Bahcall, JN ;
Basu, S ;
Pinsonneault, M ;
Serenelli, AM .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2005, 618 (02) :1049-1056