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Article Dans Une Revue Physical Review D Année : 2023

Search for Lorentz-Invariance Violation with the first KATRIN data

M. Aker , D. Batzler , A. Beglarian , J. Behrens , A. Berlev , U. Besserer , B. Bieringer , F. Block , S. Bobien , B. Bornschein , L. Bornschein , M. Böttcher , T. Brunst , T.S. Caldwell , R.M.D. Carney , S. Chilingaryan , W. Choi , K. Debowski , M. Deffert , M. Descher , D. Díaz Barrero , P.J. Doe , O. Dragoun , G. Drexlin , F. Edzards , K. Eitel , E. Ellinger , R. Engel , S. Enomoto , A. Felden , J.A. Formaggio , F.M. Fränkle , G.B. Franklin , F. Friedel , A. Fulst , K. Gauda , A.S. Gavin , W. Gil , F. Glück , R. Grössle , R. Gumbsheimer , V. Hannen , N. Haußmann , K. Helbing , S. Hickford , R. Hiller , D. Hillesheimer , D. Hinz , T. Höhn , T. Houdy , A. Huber , A. Jansen , C. Karl , J. Kellerer , M. Kleifges , M. Klein , C. Köhler , L. Köllenberger , A. Kopmann , M. Korzeczek , A. Kovalík , B. Krasch , H. Krause , L. La Cascio , T. Lasserre (1, 2) , T.L. Le , O. Lebeda , B. Lehnert , A. Lokhov , M. Machatschek , E. Malcherek , M. Mark , A. Marsteller , E.L. Martin , C. Melzer , S. Mertens , J. Mostafa , K. Müller , H. Neumann , S. Niemes , P. Oelpmann , D.S. Parno , A.W.P. Poon , J.M.L. Poyato , F. Priester , J. Ráliš , S. Ramachandran , R.G.H. Robertson , W. Rodejohann , C. Rodenbeck , M. Röllig , C. Röttele , M. Ryšavý , R. Sack , A. Saenz , R. Salomon , P. Schäfer , L. Schimpf , M. Schlösser , K. Schlösser , L. Schlüter , S. Schneidewind , M. Schrank , A. Schwemmer , M. Šefčík , V. Sibille , D. Siegmann , M. Slezák , F. Spanier , M. Steidl , M. Sturm , H.H. Telle , L.A. Thorne , T. Thümmler , N. Titov , I. Tkachev , K. Urban , K. Valerius , D. Vénos , A.P. Vizcaya Hernández , C. Weinheimer , S. Welte , J. Wendel , M. Wetter , J. Wickles , C. Wiesinger , J.F. Wilkerson , J. Wolf , S. Wüstling , J. Wydra , W. Xu , S. Zadoroghny , G. Zeller
M. Aker
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D. Batzler
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G. Zeller
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Résumé

Some extensions of the Standard Model of Particle Physics allow for Lorentz invariance and Charge-Parity-Time (CPT)-invariance violations. In the neutrino sector strong constraints have been set by neutrino-oscillation and time-of-flight experiments. However, some Lorentz-invariance-violating parameters are not accessible via these probes. In this work, we focus on the parameters $(a_{\text{of}}^{(3)})_{00}$, $(a_{\text{of}}^{(3)})_{10}$ and $(a_{\text{of}}^{(3)})_{11}$ which would manifest themselves in a non-isotropic beta-decaying source as a sidereal oscillation and an overall shift of the spectral endpoint. Based on the data of the first scientific run of the KATRIN experiment, we set the first limit on $\left|(a_{\text{of}}^{(3)})_{11}\right|$ of $< 3.7\cdot10^{-6}$ GeV at 90% confidence level. Moreover, we derive new constraints on $(a_{\text{of}}^{(3)})_{00}$ and $(a_{\text{of}}^{(3)})_{10}$.

Dates et versions

hal-03736520 , version 1 (22-07-2022)

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Citer

M. Aker, D. Batzler, A. Beglarian, J. Behrens, A. Berlev, et al.. Search for Lorentz-Invariance Violation with the first KATRIN data. Physical Review D, 2023, 107 (8), pp.082005. ⟨10.1103/PhysRevD.107.082005⟩. ⟨hal-03736520⟩
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