A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Analysis of light neutrino exchange and short-range mechanisms in 0νββ decay (2020)

Deppisch, F. F., Graf, L., Iachello, F., & Kotila, J. (2020). Analysis of light neutrino exchange and short-range mechanisms in 0νββ decay. Physical Review D, 102(9), Article 095016. https://doi.org/10.1103/physrevd.102.095016

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Deppisch, Frank F.; Graf, Lukas; Iachello, Francesco; Kotila, Jenni

Lehti tai sarja: Physical Review D

ISSN: 2470-0010

eISSN: 2470-0029

Julkaisuvuosi: 2020

Volyymi: 102

Lehden numero: 9

Artikkelinumero: 095016

Kustantaja: American Physical Society (APS)

Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1103/physrevd.102.095016

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Osittain avoin julkaisukanava

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/72788

Rinnakkaistallenteen verkko-osoite (pre-print): https://arxiv.org/abs/2009.10119

Tiivistelmä

Neutrinoless double beta decay (0νββ) is a crucial test for lepton number violation. Observation of this process would have fundamental implications for neutrino physics, theories beyond the Standard Model and cosmology. Focusing on so-called short-range operators of 0νββ and their potential interplay with the standard light Majorana neutrino exchange, we present the first complete calculation of the relevant nuclear matrix elements, performed within the interacting boson model (IBM-2). Furthermore, we calculate the relevant phase space factors using exact Dirac electron wave functions, taking into account the finite nuclear size and screening by the electron cloud. The obtained numerical results are presented together with up-to-date limits on the standard mass mechanism and effective 0νββ short-range operators in the interacting boson model framework. Finally, we interpret the limits in the particle physics scenarios incorporating heavy sterile neutrinos, left-right symmetry and R-parity violating supersymmetry.

YSO-asiasanat: hiukkasfysiikka; ydinfysiikka

Vapaat asiasanat: electroweak interactions in nuclear physics; neutrinoless double beta decay; nuclear structure and decays; nuclear tests of fundamental interactions; symmetries

Liittyvät organisaatiot

Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2020

JUFO-taso: 2