基于当前中微子振荡数据审视DUNE下的2-3混合角
高能物理 - 唯象学
2022-04-20 v1 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
近期振荡数据的全局拟合分析显示在以2.5σ偏好正常质量序(NMO),并提供1.6σ指示支持较低θ_{23}象限与轻子CP破坏。θ_{23}的高精度测量对于将这些线索转为发现至关重要。本工作中,我们详细研究DUNE确立偏离最大θ_{23}及在高置信度下分辨其象限的能力。我们展示了在概率与事件层面上,消失与出现振荡通道中sin^2θ_{23}、Δm^2_{31}与δ_{CP}间可能的关联与简并。首次引入总ν与\barν消失事件平面上的双事件图,我们讨论了sin^2θ_{23}-Δm^2_{31}简并对确立非最大θ_{23}的影响,并展示如何利用ν与\barν消失事件中的谱形信息解决该简并。若sin^2θ_{23} ≲ 0.465 (0.450) 或 sin^2θ_{23} ≳ 0.554 (0.572) 且δ_{CP}与NMO取任意值,DUNE在总计7年内可能以3σ (5σ)确定非最大θ_{23}。我们分析DUNE确立非最大θ_{23}灵敏度时,研究了出现与消失通道各自贡献、系统不确定性及振荡参数边缘化的影响、谱分析的重要性以及ν与\barν运行双份数据的重要性。假设sin^2θ_{23}=0.455、δ_{CP}=223°与NMO,DUNE利用7(10)年运行可在4.2σ (5σ)分辨θ_{23}象限。DUNE利用7年运行可将当前sin^2θ_{23}(Δm^2_{31})的相对1σ精度提升4.4 (2.8)倍。
引用
@article{arxiv.2111.11748,
title = {A close look on 2-3 mixing angle with DUNE in light of current neutrino oscillation data},
author = {Sanjib Kumar Agarwalla and Ritam Kundu and Suprabh Prakash and Masoom Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11748},
year = {2022}
}
备注
38 pages, 14 figures, 5 tables. Comments are welcome