МиниБуНЕ

MiniBooNE — эксперимент с детектором Черенкова в Фермилабе, предназначенный для наблюдения осцилляций нейтрино (BooNE — аббревиатура от Booster Neutrino Experiment ). Пучок нейтрино, состоящий в основном из мюонных нейтрино, направляется на детектор, заполненный 800 тоннами минерального масла (ультраочищенных метиленовых соединений) и оснащенный 1280 фотоумножителями . ^[1] Избыток событий электронного нейтрино в детекторе подтвердит интерпретацию нейтринных осцилляций результата LSND (Жидкий сцинтилляционный детектор нейтрино).

MiniBooNE начал собирать данные в 2002 году. ^[2] и все еще работал в 2017 году. ^[3] В мае 2018 года физики эксперимента MiniBooNE сообщили о возможном сигнале, указывающем на существование стерильных нейтрино . ^[4]

История и мотивация

Экспериментальные наблюдения солнечных нейтрино и атмосферных нейтрино предоставили доказательства существования нейтринных осцилляций , подразумевая, что нейтрино имеют массы. Данные эксперимента LSND в Национальной лаборатории Лос-Аламоса противоречивы, поскольку они не совместимы с параметрами колебаний, измеренными другими нейтринными экспериментами в рамках Стандартной модели . должна быть расширена Либо Стандартная модель , либо один из экспериментальных результатов должен иметь другое объяснение. Более того, эксперимент КАРМЕН в Карлсруэ ^[5] исследовал область [низкой энергии], аналогичную эксперименту LSND, но не обнаружил никаких признаков нейтринных осцилляций. Этот эксперимент был менее чувствительным, чем LSND , и оба могли быть правы.

Космологические данные могут обеспечить косвенную, но скорее зависящую от модели привязку к массе стерильных нейтрино , например m _s < 0,26 эВ ( 0,44 эВ ) при доверительном пределе 95% (99,9%), указанную Додельсоном и др . ^[6] Однако космологические данные могут быть включены в модели с другими предположениями, например, модель Джельмини и др. ^[7]

MiniBooNE был разработан для однозначной проверки или опровержения спорного результата LSND в контролируемой среде.

2007

После того, как луч был включен в 2002 году, первые результаты были получены в конце марта 2007 года и не выявили никаких доказательств колебаний мюонных нейтрино и электронных нейтрино в области LSND [низкой энергии], что опровергает простую интерпретацию результатов LSND осцилляциями с двумя нейтрино. . ^[8] Более продвинутый анализ их данных в настоящее время проводится коллаборацией MiniBooNE; ранние признаки указывают на существование стерильного нейтрино . ^[9] эффект, который некоторые физики интерпретируют как намек на существование массива ^[10] или нарушение Лоренца . ^[11]

2008

В результате сотрудничества MiniBooNE с другими учеными был разработан новый эксперимент под названием MicroBooNE для дальнейшего исследования стерильных нейтрино. ^[12]

2018

Согласно исследованию, опубликованному на arXiv , ^[3] Коллаборация объявила, что обнаружение нейтринных осцилляций на MiniBooNE подтверждено на уровне 4,8 сигма , а в сочетании с данными LSND - на уровне 6,1 сигма. Это намекает на обнаружение стерильных нейтрино и на значительное отклонение от известной физики. ^[13] Смысл статьи заключается в том, что некоторые мюонные нейтрино превращаются в стерильные нейтрино, прежде чем снова переключиться на электронные нейтрино. ^[14]

Ссылки

^ «Детектор» . Подробности эксперимента MiniBooNE . Фермилаб . Проверено 7 декабря 2015 г.
^ «Сайт MiniBooNE» .
^ Jump up to: ^а ^б Сотрудничество MiniBooNE (май 2018 г.). «Значительное превышение электроноподобных событий в эксперименте с нейтрино MiniBooNE с короткой базой». Письма о физических отзывах . 121 (22): 221801. arXiv : 1805.12028 . Бибкод : 2018PhRvL.121v1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.221801 . ПМИД 30547637 . S2CID 53999758 .
^ Июнь 2018 г., Рафи Летцтер 01 (01.06.2018). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно было существовать» . www.livscience.com . Проверено 18 сентября 2021 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ «Эксперимент КАРМЕН» (Пресс-релиз). 3 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 5 января 2013 г.
^ С. Додельсон; А. Мельхиорри; А. Слосар (2006). «Совместима ли космология со стерильными нейтрино?». Письма о физических отзывах . 97 (4): 04301. arXiv : astro-ph/0511500 . Бибкод : 2006PhRvL..97d1301D . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.041301 . ПМИД 16907563 . S2CID 18263443 .
^ Г. Джельмини; С. Паломарес-Руис и С. Пасколи (2004). «Низкая температура повторного нагрева и видимое стерильное нейтрино». Письма о физических отзывах . 93 (8): 081302. arXiv : astro-ph/0403323 . Бибкод : 2004PhRvL..93h1302G . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.081302 . ПМИД 15447171 . S2CID 13111683 .
^ А.А. Агилар-Аревало; и др. (Сотрудничество MiniBooNE) (2007). «Поиск появления электронного нейтрино на Δ m ² ~ 1 эВ ² Масштаб». Письма о физическом обзоре . 98 (23): 231801. arXiv : 0704.1500 . Бибкод : 2007PhRvL..98w1801A . doi : /PhysRevLett.98.231801 . PMID 17677898. S2CID 10.1103 1193 15296 .
^ М. Альперт (август 2007 г.). «Пространственные ярлыки» . Научный американец . Архивировано из оригинала 24 января 2013 г. Проверено 23 июля 2007 г.
^ Х. Пэс; С. Пакваса; Ти Джей Вейлер (2007). «Ярлыки в дополнительные измерения и физика нейтрино». Материалы конференции AIP . 903 : 315–318. arXiv : hep-ph/0611263 . Бибкод : 2007AIPC..903..315P . дои : 10.1063/1.2735188 . S2CID 6745718 .
^ Т. Катори; В.А. Костелецкий; Р. Тейло (2006). «Глобальная трехпараметрическая модель нейтринных колебаний с использованием нарушения Лоренца». Физический обзор D . 74 (10): 105009. arXiv : hep-ph/0606154 . Бибкод : 2006PhRvD..74j5009K . дои : 10.1103/PhysRevD.74.105009 . S2CID 6459548 .
^ М. Альперт (сентябрь 2008 г.). «Фермилаб ищет посетителей из другого измерения» . Научный американец . Проверено 23 сентября 2008 г.
^ Летцтер, Рафи (1 июня 2018 г.). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно было существовать» . ЖиваяНаука . Проверено 4 июня 2018 г.
^ Обнаружила ли американская физическая лаборатория новую частицу? . Пол Ринкон, BBC News . 6 июня 2018 г.

Внешние ссылки

41 ° 50'17" с.ш. 88 ° 16'10" з.д. / 41,8380722 ° с.ш. 88,269513 ° з.д. / 41,8380722; -88,269513

[1] «Детектор» . Подробности эксперимента MiniBooNE . Фермилаб . Проверено 7 декабря 2015 г.

[MB-2] «Сайт MiniBooNE» .

[MB-20180531-3] Jump up to: ^а ^б Сотрудничество MiniBooNE (май 2018 г.). «Значительное превышение электроноподобных событий в эксперименте с нейтрино MiniBooNE с короткой базой». Письма о физических отзывах . 121 (22): 221801. arXiv : 1805.12028 . Бибкод : 2018PhRvL.121v1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.221801 . ПМИД 30547637 . S2CID 53999758 .

[4] Июнь 2018 г., Рафи Летцтер 01 (01.06.2018). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно было существовать» . www.livscience.com . Проверено 18 сентября 2021 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[5] «Эксперимент КАРМЕН» (Пресс-релиз). 3 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 5 января 2013 г.

[6] С. Додельсон; А. Мельхиорри; А. Слосар (2006). «Совместима ли космология со стерильными нейтрино?». Письма о физических отзывах . 97 (4): 04301. arXiv : astro-ph/0511500 . Бибкод : 2006PhRvL..97d1301D . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.041301 . ПМИД 16907563 . S2CID 18263443 .

[7] Г. Джельмини; С. Паломарес-Руис и С. Пасколи (2004). «Низкая температура повторного нагрева и видимое стерильное нейтрино». Письма о физических отзывах . 93 (8): 081302. arXiv : astro-ph/0403323 . Бибкод : 2004PhRvL..93h1302G . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.081302 . ПМИД 15447171 . S2CID 13111683 .

[8] А.А. Агилар-Аревало; и др. (Сотрудничество MiniBooNE) (2007). «Поиск появления электронного нейтрино на Δ m ² ~ 1 эВ ² Масштаб». Письма о физическом обзоре . 98 (23): 231801. arXiv : 0704.1500 . Бибкод : 2007PhRvL..98w1801A . doi : /PhysRevLett.98.231801 . PMID 17677898. S2CID 10.1103 1193 15296 .

[9] М. Альперт (август 2007 г.). «Пространственные ярлыки» . Научный американец . Архивировано из оригинала 24 января 2013 г. Проверено 23 июля 2007 г.

[10] Х. Пэс; С. Пакваса; Ти Джей Вейлер (2007). «Ярлыки в дополнительные измерения и физика нейтрино». Материалы конференции AIP . 903 : 315–318. arXiv : hep-ph/0611263 . Бибкод : 2007AIPC..903..315P . дои : 10.1063/1.2735188 . S2CID 6745718 .

[11] Т. Катори; В.А. Костелецкий; Р. Тейло (2006). «Глобальная трехпараметрическая модель нейтринных колебаний с использованием нарушения Лоренца». Физический обзор D . 74 (10): 105009. arXiv : hep-ph/0606154 . Бибкод : 2006PhRvD..74j5009K . дои : 10.1103/PhysRevD.74.105009 . S2CID 6459548 .

[12] М. Альперт (сентябрь 2008 г.). «Фермилаб ищет посетителей из другого измерения» . Научный американец . Проверено 23 сентября 2008 г.

[LS-20180601-13] Летцтер, Рафи (1 июня 2018 г.). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно было существовать» . ЖиваяНаука . Проверено 4 июня 2018 г.

[14] Обнаружила ли американская физическая лаборатория новую частицу? . Пол Ринкон, BBC News . 6 июня 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]