MiniBooNE - MiniBooNE

Интерьер детектора MiniBooNE.

MiniBooNE это эксперимент в Фермилаб предназначен для наблюдения осцилляции нейтрино (BooNE - это аббревиатура от Бустер Нейтрино Эксперимент ). А нейтрино луч состоящий в основном из мюонные нейтрино направлен на детектор, заполненный 800 тоннами минеральное масло (ультрарафинированный метилен компаунды) и футерованы 1,280 фотоумножители.[1] Избыток электронного нейтрино События в детекторе поддержит интерпретацию нейтринных осцилляций LSND (Жидкий сцинтилляционный детектор нейтрино) результат.

MiniBooNE начал сбор данных в 2002 году.[2] и продолжал работать в 2017 году.[3]

История и мотивация

Экспериментальное наблюдение солнечные нейтрино и атмосферные нейтрино предоставил доказательства для осцилляции нейтрино, подразумевая, что нейтрино имеют массы. Данные из LSND эксперимент в Лос-Аламосская национальная лаборатория спорны, поскольку они несовместимы с параметрами осцилляций, измеренными в других нейтринных экспериментах в рамках Стандартная модель. Либо должно быть расширение к Стандартная модель, или один из экспериментальных результатов должен иметь другое объяснение. Более того, KARMEN эксперимент в Карлсруэ[4] исследовали [низкоэнергетическую] область, подобную эксперименту LSND, но не обнаружили никаких признаков осцилляций нейтрино. Этот эксперимент был менее чувствителен, чем LSND, и оба могут быть правы.

Космологические данные могут дать косвенную, но скорее зависящую от модели оценку массы стерильные нейтрино, такой как мs < 0,26 эВ (0,44 эВ) с доверительным интервалом 95% (99,9%), заданным Додельсоном. и другие..[5] Однако космологические данные могут быть включены в модели с различными допущениями, например, модель Гельмини. и другие.[6]

MiniBooNE был разработан, чтобы однозначно проверить или опровергнуть противоречивый результат LSND в контролируемой среде.

2007
После включения луча в 2002 г. первые результаты были получены в конце марта 2007 г. и не показали никаких доказательств того, что мюонное нейтрино к электронное нейтрино осцилляции в области LSND [низких энергий], опровергая простую интерпретацию результатов LSND осцилляциями 2-нейтрино.[7] Сотрудничество MiniBooNE в настоящее время проводит более углубленный анализ их данных; ранние признаки указывают на существование стерильное нейтрино,[8] эффект, интерпретируемый некоторыми физиками как намек на существование масса[9] или же Нарушение Лоренца.[10]
2008
Некоторые члены MiniBooNE создали новое сотрудничество со сторонними учеными и предложили новый эксперимент (названный MicroBooNE ), предназначенный для дальнейшего изучения этого.[11]
2018
С исследованием, опубликованным на arXiv,[3] Коллаборация объявила, что обнаружение осцилляций нейтрино на MiniBooNE подтверждено на уровне 4.8 уровень сигмы и, в сочетании с данными LSND, на уровне 6,1 сигма. Это намекает на обнаружение стерильные нейтрино и значительное отклонение от известной физики.[12] Смысл статьи состоит в том, что некоторые из мюонных нейтрино превращаются в стерильные нейтрино, прежде чем снова переключиться на электронные нейтрино.[13]

Рекомендации

  1. ^ "Детектор". Подробности эксперимента MiniBooNE. Фермилаб. Получено 2015-12-07.
  2. ^ «Сайт MiniBooNE».
  3. ^ а б Сотрудничество MiniBooNE (май 2018 г.). «Наблюдение значительного избытка электроноподобных событий в эксперименте с нейтрино с короткой базой MiniBooNE». arXiv:1805.12028 [hep-ex ].
  4. ^ «КАРМЕН эксперимент» (Пресс-релиз). 3 августа 2011. Архивировано с оригинал 5 января 2013 г.
  5. ^ С. Додельсон; А. Мельчиорри; А. Слосар (2006). «Совместима ли космология со стерильными нейтрино?». Письма с физическими проверками. 97 (4): 04301. arXiv:Astro-ph / 0511500. Bibcode:2006ПхРвЛ..97д1301Д. Дои:10.1103 / PhysRevLett.97.041301.
  6. ^ Г. Гельмини; С. Паломарес-Руис и С. Пасколи (2004). «Низкая температура подогрева и видимое стерильное нейтрино». Письма с физическими проверками. 93 (8): 081302. arXiv:astro-ph / 0403323. Bibcode:2004ПхРвЛ..93х1302Г. Дои:10.1103 / PhysRevLett.93.081302. PMID  15447171.
  7. ^ А. А. Агилар-Аревало; и другие. (Сотрудничество MiniBooNE) (2007). «Поиски появления электронного нейтрино на Δм2 ~ 1 эВ2 Шкала". Письма с физическими проверками. 98 (23): 231801. arXiv:0704.1500. Bibcode:2007PhRvL..98w1801A. Дои:10.1103 / PhysRevLett.98.231801. PMID  17677898.
  8. ^ М. Альперт (август 2007 г.). "Пространственные ярлыки". Scientific American. Архивировано из оригинал на 2013-01-24. Получено 2007-07-23.
  9. ^ Х. Пэс; С. Пакваса; T.J. Вейлер (2007). «Ярлыки в дополнительных измерениях и нейтринной физике». Материалы конференции AIP. 903: 315. arXiv:hep-ph / 0611263. Дои:10.1063/1.2735188.
  10. ^ Т. Катори; В.А. Костелецкий; Р. Тайло (2006). «Глобальная трехпараметрическая модель нейтринных осцилляций с использованием нарушения Лоренца». Физический обзор D. 74 (10): 105009. arXiv:hep-ph / 0606154. Bibcode:2006ПхРвД..74дж5009К. Дои:10.1103 / PhysRevD.74.105009.
  11. ^ М. Альперт (сентябрь 2008 г.). «Фермилаб ищет посетителей из другого измерения». Scientific American. Получено 2008-09-23.
  12. ^ Летцтер, Рафи (1 июня 2018 г.). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно быть». LiveScience. Получено 4 июн 2018.
  13. ^ Лаборатория физики США нашла новую частицу?. Пол Ринкон, Новости BBC. 6 июня 2018.

внешняя ссылка