来自北极的 20 GeV 透明中微子天文学?
高能天体物理现象
2015-05-27 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
缪子中微子天文学被污染的大气中微子噪声所淹没。然而,在 24 GeV 能量下,大气缪子中微子沿地球直径垂直上升时,应会消失(或严重衰减)并转化为 tau 味:任何在南极 Deep Core 体积内极其罕见的垂直 12 GeV 缪子径迹,指向北极,可能主要追踪的是无噪声的天体物理信号。相应的 Deep Core 6-7-8-9 通道触发或许指向这些方向且在该能量范围内,几乎没有本底。南极的 Deep Core 探测器可以在 18-27 GeV 能量窗口内,扫描一个狭窄的垂直锥体,以实现几乎无噪声的新型中微子天文学,指向北极。不幸的是,12 GeV 的缪子其到达方向主要散布在围绕单根弦的天顶角锥立体角内。为了同时获得方位角分辨率,需要双弦探测。增加 Deep Core 的弦数(两个新阵列,各六根弦,平均探测距离达到 36.5 米)是可取的,这将导致更大的 Deep Core 探测质量(超过两倍)以及通过双弦垂直轴探测实现更锐利的天顶角和方位角分辨率。这样的改进可能展示出无噪声(至少十倍)的缪子中微子天文学。根据近期 Minos 结果的提示,这种增强也可能是探测 CPT 破坏物理与守恒物理中预期的大气反缪子特有各向异性的关键探针。
引用
@article{arxiv.1101.1991,
title = {A 20 GeVs transparent neutrino astronomy from the North Pole?},
author = {Daniele Fargion and Daniele D'Armiento},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.1991},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 11 figures