新 NOvA 结果进一步揭开中微子的神秘面纱

导读 6 月 17 日,国际 NOvA 合作组织在意大利米兰举行的2024 年中微子会议上展示了新成果。自四年前发布以来,该合作组织的中微子数据增...
2024-07-01 11:11:29

6 月 17 日,国际 NOvA 合作组织在意大利米兰举行的2024 年中微子会议上展示了新成果。自四年前发布以来,该合作组织的中微子数据增加了一倍,其中包括添加了一个新的低能电子中微子样本。

新结果与之前的 NOvA 结果一致,但精度有所提高。数据比以前更强烈地支持中微子质量的“正常”排序,但中微子的振荡特性仍然存在模糊性。

最新的 NOvA 数据非常精确地测量了中微子质量平方之间的较大分裂,并略微偏向于正常质量排序。质量分裂的这种精确度意味着,当与在核反应堆进行的其他实验的数据相结合时,数据以近 7:1 的几率偏向于正常排序。

这表明中微子遵循正常排序,但物理学家尚未达到宣布发现所需的高确定性门槛。

NOvA是 NuMI 离轴 νe 外观的缩写,是由位于芝加哥郊外的美国能源部费米国家加速器实验室管理的一项实验。

费米实验室将一束中微子发射到明尼苏达州阿什河以北 500 英里处的一台 14,000 吨重的探测器上。通过在两个地点测量中微子及其反物质伙伴反中微子,物理学家可以研究这些粒子在传播过程中如何改变其类型,这种现象称为中微子振荡。

NOvA 旨在进一步了解中微子质量的排序。物理学家知道有三种不同质量的中微子,但他们不知道绝对质量,也不知道哪一种最重。

理论模型预测了两种可能的质量排序:正常排序或倒置排序。在正常排序中,有两个轻中微子和一个较重的中微子;在倒置排序中,有一个轻中微子和两个较重的中微子。

“从反应堆实验中获得更多信息增强了我们对质量排序的了解,并使我们接近令人兴奋的领域,”威廉玛丽学院博士后研究员兼分析联合召集人埃里卡·卡塔诺-穆尔 (Erika Catano-Mur) 表示。“我们几乎已经找到了中微子物理学中一个大问题的答案。但我们还没有找到答案。”

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