Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Внутренняя часть детектора MiniBooNE.

MiniBooNE - это эксперимент в Fermilab, разработанный для наблюдения осцилляций нейтрино (BooNE - это аббревиатура от Booster Neutrino Experiment ). Нейтрино пучок , состоящий в основном из мюонных нейтрино направлен на детекторе , заполненной 800 тонн минерального масла (ultrarefined метиленовых соединений) и 1,280 выровненной с фотоэлектронных умножителей . [1] Избыток событий электронного нейтрино в детекторе поддержал бы интерпретацию нейтринных осцилляций результата LSND (жидкостный сцинтилляторный нейтринный детектор).

MiniBooNE начал собирать данные в 2002 году [2] и все еще работал в 2017 году [3].

История и мотивация [ править ]

Экспериментальное наблюдение солнечных нейтрино и атмосферных нейтрино предоставило доказательства осцилляций нейтрино , подразумевая, что нейтрино имеют массы. Данные эксперимента LSND в Лос-Аламосской национальной лаборатории противоречивы, поскольку они несовместимы с параметрами осцилляций, измеренными в других нейтринных экспериментах в рамках Стандартной модели . Либо стандартная модель должна быть расширена , либо один из экспериментальных результатов должен иметь другое объяснение. Более того, эксперимент KARMEN в Карлсруэ [4]исследовал [низкоэнергетическую] область, подобную эксперименту LSND, но не обнаружил признаков нейтринных осцилляций. Этот эксперимент был менее чувствителен, чем LSND , и оба могут быть правы.

Космологические данные могут дать косвенную, но скорее зависящую от модели привязку к массе стерильных нейтрино , такую ​​как m s <0,26 эВ (0,44 эВ ) с доверительным интервалом 95% (99,9%), данным Dodelson et al. . [5] Однако космологические данные могут быть включены в модели с различными допущениями, такими как, например, Гелмини и др. [6]

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

2007 г.
После того, как пучок был включен в 2002 году, первые результаты были получены в конце марта 2007 года и не показали никаких доказательств осцилляций мюонного нейтрино на электронное нейтрино в области LSND [низких энергий], опровергая простую интерпретацию результатов LSND с осцилляцией 2-нейтрино. . [7] Сотрудничество MiniBooNE в настоящее время проводит более углубленный анализ их данных; ранние признаки указывают к существованию стерильного нейтрино , [8] эффект интерпретируется некоторыми физиками быть намекая существования основной массы [9] или нарушение Лоренца . [10]
2008 г.
Некоторые члены MiniBooNE создали новое сотрудничество с внешними учеными и предложили новый эксперимент (названный MicroBooNE ), предназначенный для дальнейшего изучения этого. [11]
2018 г.
В исследовании , опубликованном на Arxiv , [3] коллаборации объявили о том , что нахождение осцилляции нейтрино в MiniBooNE подтверждены на 4,8 уровне сигмы и, в сочетании с данными на LSND, на уровне 6,1 сигмы. Это намекает на обнаружение стерильных нейтрино и значительное отклонение от известной физики. [12] Смысл статьи состоит в том, что некоторые из мюонных нейтрино переключаются на стерильные нейтрино, прежде чем снова переключиться на электронные нейтрино. [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Детектор" . Подробности эксперимента MiniBooNE . Фермилаб . Проверено 7 декабря 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  2. ^ "Сайт MiniBooNE" .
  3. ^ a b Сотрудничество MiniBooNE (май 2018 г.). «Наблюдение значительного избытка электроноподобных событий в эксперименте с нейтрино с короткой базой MiniBooNE». arXiv : 1805.12028 [ hep-ex ].
  4. ^ "KARMEN эксперимент" (пресс-релиз). 3 августа 2011 года Архивировано из оригинала 5 января 2013 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ С. Додельсон; А. Мельчиорри; А. Слосар (2006). «Совместима ли космология со стерильными нейтрино?». Письма с физическим обзором . 97 (4): 04301. arXiv : astro-ph / 0511500 . Bibcode : 2006PhRvL..97d1301D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.97.041301 .
  6. ^ Г. Гельмини; С. Паломарес-Руис и С. Пасколи (2004). «Низкая температура подогрева и видимое стерильное нейтрино». Письма с физическим обзором . 93 (8): 081302. arXiv : astro-ph / 0403323 . Bibcode : 2004PhRvL..93h1302G . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.081302 . PMID 15447171 . 
  7. ^ AA Агилар-Аревало; и другие. (Сотрудничество MiniBooNE) (2007). «Поиск появления электронного нейтрино в масштабе Δ m 2 ~ 1 эВ 2 ». Письма с физическим обзором . 98 (23): 231801. arXiv : 0704.1500 . Bibcode : 2007PhRvL..98w1801A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.98.231801 . PMID 17677898 . 
  8. ↑ М. Альперт (август 2007 г.). «Пространственные ярлыки» . Scientific American . Архивировано из оригинала на 2013-01-24 . Проверено 23 июля 2007 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  9. ^ Х. Пэс; С. Пакваса; Т.Дж. Вейлер (2007). «Ярлыки в дополнительных измерениях и нейтринной физике». Материалы конференции AIP . 903 : 315. arXiv : hep-ph / 0611263 . DOI : 10.1063 / 1.2735188 .
  10. ^ Т. Катори; Костелецкий В.А.; Р. Тайло (2006). «Глобальная трехпараметрическая модель нейтринных осцилляций с использованием нарушения Лоренца». Physical Review D . 74 (10): 105009. arXiv : hep-ph / 0606154 . Bibcode : 2006PhRvD..74j5009K . DOI : 10.1103 / PhysRevD.74.105009 .
  11. ↑ М. Альперт (сентябрь 2008 г.). «Фермилаб ищет посетителей из другого измерения» . Scientific American . Проверено 23 сентября 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  12. ^ Letzter Рафи (1 июня 2018). «Крупный физический эксперимент только что обнаружил частицу, которой не должно быть» . LiveScience . Проверено 4 июня 2018 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  13. ^ Имеет физику США лаборатория нашла новую частицу? . Пол Ринкон, BBC News . 6 июня 2018.

Внешние ссылки [ править ]

  • Пресс-релиз о первых результатах MiniBooNe и arXiv : 0704.1500
  • Сайт MiniBooNE
    • Публикации MiniBooNE
    • Детали эксперимента
  • Обзор MiniBooNE для поставщиков минеральных масел
  • Неформальное обсуждение эксперимента и первоначальных результатов.
  • Эксперимент Nixes Fourth Neutrino (апрель 2007 г., журнал Scientific American)
  • Dimensional Shortcuts - свидетельство существования стерильного нейтрино; (Август 2007 г .; журнал Scientific American)