大气中微子作为eV²量级活性-惰性振荡的探针
高能物理 - 唯象学
2013-05-30 v2
摘要
由于存在eV²量级的活性-惰性振荡,向下的大气ν_μ和\bar{ν}_μ通量可能会发生显著改变。我们研究了一个大型液氩探测器和一个大型磁化铁探测器(如拟建的INO的ICAL)对这些振荡的灵敏度。LSND的结果,以及最近MiniBooNE的结果和根据近期反应堆通量重新计算后对反应堆实验的重新分析,都表明了此类振荡的存在。在ν和\bar{ν}扇区也存在其他关于惰性态存在的初步迹象。为了检验这些结果,我们在3+1混合框架下使用允许的惰性参数范围,假设μ子中微子和反中微子扇区均存在活性-惰性振荡进行拟合,并利用向下的大气μ子中微子和反中微子事件计算振荡排除限。我们发现(对于ν_μ和\bar{ν}_μ),一个液氩探测器、一个类似ICAL的探测器或两者在1 Mt yr曝光量下的联合分析,对参数空间中0.1 < Δm² < 5 eV²且sin² 2Θ_{μμ} ≥ 0.08的区域提供了显著的灵敏度。因此,大气中微子实验可以在这些区域提供互补的覆盖,结合其他实验对这些参数的限制,提高灵敏度界限。我们还仅使用μ子反中微子事件分析了界限,并将其与MiniBooNE的结果进行了比较。
引用
@article{arxiv.1108.4360,
title = {Atmospheric neutrinos as a probe of eV^2-scale active-sterile oscillations},
author = {Raj Gandhi and Pomita Ghoshal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.4360},
year = {2013}
}
备注
9 pages, 7 figures. Major revisions, analysis of Liquid Argon detector added. Version to appear in Physical Review D (Brief Reports)