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Title: LeptonInjector and LeptonWeighter: A neutrino event generator and weighter for neutrino observatories
Award ID(s):
1913607
PAR ID:
10284052
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Computer Physics Communications
Volume:
266
Issue:
C
ISSN:
0010-4655
Page Range / eLocation ID:
108018
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. A bstract The Standard Model predicts a long-range force, proportional to $$ {G}_F^2/{r}^5 $$ G F 2 / r 5 , between fermions due to the exchange of a pair of neutrinos. This quantum force is feeble and has not been observed yet. In this paper, we compute this force in the presence of neutrino backgrounds, both for isotropic and directional background neutrinos. We find that for the case of directional background the force can have a 1 /r dependence and it can be significantly enhanced compared to the vacuum case. In particular, background effects caused by reactor, solar, and supernova neutrinos enhance the force by many orders of magnitude. The enhancement, however, occurs only in the direction parallel to the direction of the background neutrinos. We discuss the experimental prospects of detecting the neutrino force in neutrino backgrounds and find that the effect is close to the available sensitivity of the current fifth force experiments. Yet, the angular spread of the neutrino flux and that of the test masses reduce the strength of this force. The results are encouraging and a detailed experimental study is called for to check if the effect can be probed. 
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