BEST 实验对惰性中微子假设的影响

近日，Baksan 惰性跃迁实验（BEST）公布了其结果，以超过 5$\sigma$ 的统计显著性确认了镓异常——即在 SAGE 和 GALLEX 的校准中电子中微子 $\nu_e$ 的缺失。该结果可用电子中微子振荡为惰性中微子 $\nu_s$ 来解释镓异常。在此解释下，BEST 实验本身在所有先前中微子领域的反常结果中提供了对惰性中微子的最强证据。我们将镓实验的结果与反应堆反中微子实验中对惰性中微子的搜寻相结合（假设在 $3+1$ 中微子领域 CPT 守恒）。虽然模型参数空间中的“镓”最佳拟合点（惰性中微子质量平方 $m_{\nu_s}^2\approx 1.25\,$eV$^2$，惰性-电子中微子混合 $\sin^22\theta\approx 0.34$）被这些搜寻排除，但 BEST 偏好的 $m^2_{\nu_s}>5\,$eV$^2$ 的 2$\sigma$ 区域中的一部分与所有结果一致。值得注意的是，NEUTRINO-4 实验的反常结果所标示的区域与 BEST 实验的区域重叠：联合分析的最佳拟合点为 $\sin^22\theta\approx 0.38$，$m_{\nu_s}^2\approx7.3\,$eV$^2$，该偏好区域将由 KATRIN 实验探测。对 BEST 结果的惰性中微子解释不仅意味着粒子物理标准模型的扩展，还意味着要么对标准宇宙学模型和太阳模型进行重大修正，要么需要对惰性扇区进行特定修正以抑制早期宇宙和太阳中的惰性中微子产生。