基于双-Chooz 数据的微中子振荡参数置信区域

在这项工作中，对双-Chooz 实验进行了独立且详细的统计分析。为了透彻理解双-Chooz 数据对振荡参数 $\sin^{2}(2\theta_{13})$ 和 $\Delta m^2_{31}$ 的影响，我们决定分析对应于远探测器的数据，不加额外限制。通过这样做，获得了 ($\sin^{2}(2\theta_{13}),\Delta m^2_{31}$) 的置信区域和最佳拟合值。该分析产生了一个无序的 $\Delta m^2_{31}$ 极小值，这已在先前工作中被提及，并通过加入额外限制得以修正。在此类限制下，得到 $\sin ^{2}(2 \theta _{13})=0{.}084_{-0{.}028}^{+0{.}030}$ 和 $\Delta m^2_{31}=2.444^{+0.187}_{-0.215} \times 10^{-3}$ eV$^2$/c$^4$。我们的分析使我们能够研究围绕 5 MeV 的所谓“能谱隆起”的效应，观察到该能谱隆起的变化可能能够移动 $\Delta m^2_{31}$ 最佳拟合值，使得 $\Delta m^2_{31}$ 取 MINOS 值的数量级。最后，为了理解初步近探测器数据的效应，我们进行了两种不同的分析，旨在消除能谱隆起的影响。结果我们发现，与远探测器分析不同，近探测器数据本身可能能够完全确定两个振荡参数，得到 $\sin^2(2\theta_{13}) = 0.095 \pm 0.053$ 和 $\Delta m^{2}_{31} = 2.63^{+0.98}_{-1.15} \times 10^{-3} \text{eV}^2 / \text{c}^4$。后面的分析相对于先前需要 $\Delta m^2_{31}$ 额外约束的工作是一种改进。