МикроБуНЕ
MicroBooNE — это камера проекции времени на жидком аргоне (LArTPC) в лаборатории Fermilab в Батавии, штат Иллинойс . Он расположен на линии луча бустерного нейтринного пучка (BNB) , где нейтрино производятся в результате столкновения протонов бустерного ускорителя Фермилаба с бериллиевой мишенью; в результате образуется множество короткоживущих частиц (в основном заряженных пионов), которые распадаются на нейтрино. Нейтрино проходят через твердую землю (чтобы отфильтровать из пучка частицы, не являющиеся нейтрино), через другой эксперимент под названием «ЭННИ» , затем через твердую землю, затем через ближний детектор с короткой базой ( SBND , в стадии строительства, начало эксплуатации ожидается в 2023 году), затем снова заземлите его, прежде чем он достигнет детектора MicroBooNE на расстоянии 470 метров от цели. После MicroBooNE нейтрино продолжают поступать в детектор MiniBooNE и в детектор ICARUS . MicroBooNE также подвергается воздействию нейтринного пучка из главного инжектора (NuMI), который попадает в детектор под другим углом.
Двумя основными физическими целями MicroBooNE являются исследование MiniBooNE низкоэнергетического избытка нейтрино - аргон и сечений . [1] [2] В рамках программы Short Baseline Neutrino (SBN), [3] это будет один из серии детекторов нейтрино наряду с новым ближним детектором с короткой базой (SBND) и перемещенным детектором ICARUS .
MicroBooNE был заполнен аргоном в июле 2015 года и начал сбор данных. [4] Коллаборация объявила, что нашла доказательства первых нейтринных взаимодействий в детекторе в ноябре 2015 года. [5] MicroBooNE собирала физические данные за пять лет и завершила свою работу в 2021 году как самая продолжительная на сегодняшний день постоянно действующая камера проекции времени с жидким аргоном. [6]
В октябре 2021 года были подведены итоги первых трех лет работы. В ходе анализа был изучен низкоэнергетический избыток MiniBooNE, основанный на гипотезе одного фотона. [7] [8] и согласно электронной гипотезе. [9] [10] Никаких доказательств ни для одного из этих объяснений не было найдено в пределах чувствительности MicroBooNE, которая определяется статистикой и систематической неопределенностью. Пресс-релиз Fermilab, сопровождающий результаты [10] утверждал, что проверка электронной гипотезы нанесла «удар по теоретической частице, известной как стерильное нейтрино». Однако сопровождающий комментарий к статьям MicroBooNE, когда они были опубликованы в журнале Physical Review Letters, был озаглавлен «Тайна нейтрино сохраняется». [11] Полное пространство параметров моделей стерильных нейтрино, на которые намекают MiniBooNE и другие данные, все еще находится в стадии исследования. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Физика MicroBooNE» . Сайт MicroBooNE . Фермилаб . Архивировано из оригинала 22 декабря 2017 г. Проверено 31 мая 2016 г.
- ^ Р. Ачиарри и др. (Сотрудничество MicroBooNE) (февраль 2017 г.). «Проектирование и конструкция детектора MicroBooNE». Журнал приборостроения . 12 (2): P02017. arXiv : 1612.05824 . Бибкод : 2017JInst..12P2017A . дои : 10.1088/1748-0221/12/02/P02017 . S2CID 119212111 .
- ^ «СБН | Домой» . sbn.fnal.gov . Проверено 21 января 2023 г.
- ^ «Детективы с короткой базой и загадочный случай стерильного нейтрино» . ScienceDaily . Проверено 11 августа 2015 г.
- ^ «MicroBooNE видит первые нейтрино, рожденные на ускорителе» . Симметрия . 2 ноября 2015 года . Проверено 31 мая 2016 г.
- ^ «Ученый Фермилаб Мэтт Тупс избран новым сопредседателем MicroBooNE» . Новости Фермилаб . 15 марта 2022 г.
- ^ Сотрудничество, MicroBooNE; Абратенко П.; Ан, Р.; Энтони, Дж.; Арельяно, Л.; Асаади Дж.; Ашкенази, А.; Баласубраманян, С.; Баллер, Б.; Барнс, К.; Барр, Г. (2022). «Поиск радиационного распада нейтрального тока Δ в MicroBooNE, индуцированного нейтрино, и первое испытание избытка низкой энергии MiniBooNE в рамках однофотонной гипотезы». Письма о физических отзывах . 128 (11): 111801. arXiv : 2110.00409 . Бибкод : 2022PhRvL.128k1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.128.111801 . ПМИД 35363017 . S2CID 246946928 .
- ^ «Новые результаты MicroBooNE проливают свет на давнюю аномалию в физике элементарных частиц» . Discover.lanl.gov . Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ «Поиск избытка взаимодействий электронов и нейтрино в MicroBooNE с использованием нескольких топологий конечного состояния» . МикроБуНЕ . Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Первые результаты эксперимента MicroBooNE не показывают никаких намеков на стерильное нейтрино» . Новости . 27 октября 2021 г. Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ Вустер, Элизабет (13 июня 2022 г.). «Тайна нейтрино не исчезла» . № 15. Физика. п. 85 . Проверено 13 июня 2022 г.
- ^ Аргуэльес, К.; и др. (2022). «MicroBooNE и ν e интерпретация избытка низкой энергии MiniBooNE». Письма о физических отзывах . 128 (24): 241802. arXiv : 2111.10359 . Бибкод : 2022PhRvL.128x1802A . doi : 10.1103/PhysRevLett.128.241802 . ПМИД 35776462 . S2CID 249653353 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]41 ° 50'15 "с.ш. 88 ° 16'10" з.д. / 41,837468 ° с.ш. 88,269528 ° з.д.