21 mei 2022

MicroBooNE sluit steriel neutrino uit als oorzaak MiniBooNE anomalie

De MicroBooNE Detector die in het lab wordt getakeld. Credit: Fermilab

Eerst was daar de zogeheten MinibooNE anomalie, een afwijking in de met het Standaard Model (SM) voorspelde uitkomst van verval van neutrino’s. Zowel met de MinibooNE detector (Mini Booster Neutrino Experiment) als eerder met het Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) experiment in de VS had men een anomalie waargenomen. Beiden zagen in de experimenten meer verval van neutrino’s in elektronen dan SM voorspelt. Dat wees op het mogelijk bestaan van een vierde soort neutrino, naast de bekende elektron-, muon- en tau-neutrino’s, op een zogeheten steriel neutrino van ongeveer 100 keV zwaar – lees deze Astroblog voor de details. ENTER MicrobooNE, de opvolger van MinibooNE. Bij dat vernieuwde experiment maken ze gebruik van 170 ton vloeibare argon in een ‘liquid argon time projection chamber (LArTPC)’, waarin neutrino’s, die 486,5 meter verderop worden geproduceerd, op zeldzame momenten in botsing komen met het argon en ze dan vervallen.

Credit: MicroBooNE Collaboration/Fermilab.

Uitkomst van de metingen met MicrobooNE – hierboven te zien in de vier soorten metingen die gedaan zijn, drie voor elektronen en eentje voor fotonen – lijkt ze zijn dat een enkel steriel neutrino uitgesloten wordt om het waargenomen overschot te produceren. Wel zou er sprake kunnen zijn van een ‘gemengd model’, waarbij één exotisch soort neutrino zorgt voor het verval in elektronen, en een ander voor verval in fotonen. Hieronder de acht gepubliceerde vakartikelen met alle details van de resultaten van de MicrobooNE experimenten.

Vakartikelen

  •  Search for an Excess of Electron Neutrino Interactions in MicroBooNE Using Multiple Final State Topologies, arXiv:2110.14054 [hep-ex];
  • Search for an anomalous excess of charged-current quasi-elastic ve interactions with the MicroBooNE experiment using Deep-Learning-based reconstruction, arXiv:2110.14080 [hep-ex];
  • Search for an anomalous excess of charged-current ve interactions without pions in the final state with the MicroBooNE experiment, arXiv:2110.14065 [hep-ex];
  • Search for an anomalous excess of inclusive charged-current ?e interactions in the MicroBooNE experiment using Wire-Cell reconstruction, arXiv:2110.13978 [hep-ex];
  • Search for an Excess of Electron Neutrino Interactions in MicroBooNE Using Multiple Final State Topologies, arXiv:2110.14054 [hep-ex];
  • New Theory-driven GENIE Tune for MicroBooNE, arXiv:2110.14028 [hep-ex];
  • First Measurement of Energy-dependent Inclusive Muon Neutrino Charged-Current Cross Sections on Argon with the MicroBooNE Detector, arXiv:2110.14023 [hep-ex];
  • Wire-Cell 3D Pattern Recognition Techniques for Neutrino Event Reconstruction in Large LArTPCs: Algorithm Description and Quantitative Evaluation with MicroBooNE Simulation, arXiv:2110.13961 [hep-ex].

Bron: Phys.org + Francis Naukas.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.