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ICECUBE 视界处的味革命?

高能天体物理现象 2016-01-14 v4 天体物理仪器与方法 高能物理 - 唯象学 核实验

摘要

最近(2013 年 5 月至 11 月),ICECUBE 公布了最高能中微子事例。在这些(28 个)事例中,大多数(21 个)是级联簇射,其通量表现出相对于其他较低能量大气中微子成分的显著硬化,这些事例暗示了主要是νe\nu_eντ\nu_\tau产生级联的河外中微子注入。ICECUBE 声称,这些事例中的一个成分(10:6+5:0 3:6),即三分之一,必须是预期的向下缪子和/或大气中微子(以缪子径迹为主)的踪迹:该情景发生的概率非常低,约为 0.1-0.5%。正如我们所建议的,如果这 28 个事例几乎全部起源于以退相干态到达我们的河外源,则这一悖论可能得到缓解。乍一看,如果Eν>60E_\nu > 60 TeV 的最高能事例(17 个簇射对 4 个缪子径迹)主要是河外性质的,也可能出现部分解决方案。然而,这一解决方案使早期的 30-60 TeV 能区变得 problematic,该能区的 8 个簇射对 3 个径迹与大多数邻近的大气中微子信号相矛盾,因为在 TeV 能量下(如 Deep Core 所示),中微子(缪子)事例与簇射之比约为十比一,存在显著差异。这种从 TeV 处的大气νμ\nu_\mu通量到数十 TeV 簇射且缪子中微子缺失的令人困惑的(快速)味转变具有深远后果。Antares 中的少数级联簇射事例也可能测试 TeV 以上直至数十 TeV 罕见信号处的ν\nu味变化。由 UHE ντ\nu_\tau在山脉或地球表层内诱发的更高能量 EeV τ\tau空气簇射,同时在掠过地表时(如 AUGER 阵列),可能仍然罕见,但相关的水平向上 PeV τ\tau空气簇射可能很快通过其切伦科夫闪光在位于山缘的 ASHRA 皇冠望远镜中显现。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.3543,
  title  = {Flavor revolution at ICECUBE horizons?},
  author = {Daniele Fargion and Paolo Paggi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.3543},
  year   = {2016}
}

备注

5 pages, 6 figures; major editorial corrections and comments; we caution to not be blazed by a recent apparent brillant solution, arXiv:1402.6678, "The Glashow resonance in neutrino-photon scattering", because it is based on a very tuned ad hoc large Time asimmetry, (in disagreement with recent observations (PRL 109, 211801 (2012))