经典“禁戒”电磁波传播的观测及其对中微子探测的启示
天体物理仪器与方法
2018-08-07 v2 高能天体物理现象
摘要
南极洲正在进行的实验努力旨在通过测量中微子与冰分子碰撞所产生的射频（RF）Askaryan 辐射来探测超高能中微子。部署在冰内或空气中的 RF 天线阵列用于推断中微子的性质。为评估其实验灵敏度，此类实验需要折射率模型以对从假想冰内中微子相互作用点到接收天线的无线电波轨迹进行射线追踪；这给出了从源到接收端的信号吸收或射线弯曲程度。南极冰上部 200 米密度剖面的梯度，结合费马最短时间原理，意味着射线“弯曲”以及浅深度以水平传播为主的信号存在“禁戒”区。在重新推导描述此种阴影效应的公式后，我们报告了实验结果，其有些出乎意料地展示了来自名义上被阴影区域之外的电磁波传输模式的存在。此种阴影信号传播在南极洲的南极点和罗斯冰架均被观测到，这一事实表明该效应可能是极地冰的普遍特性，对寻求探测中微子的实验具有潜在重要意义。
引用
@article{arxiv.1804.10430,
title = {Observation of classically `forbidden' electromagnetic wave propagation and implications for neutrino detection},
author = {S. W. Barwick and E. C. Berg and D. Z. Besson and G. Gaswint and C. Glaser and A. Hallgren and J. C. Hanson and S. R. Klein and S. Kleinfelder and L. Köpke and I. Kravchenko and R. Lahmann and U. Latif and J. Nam and A. Nelles and C. Persichilli and P. Sandstrom and J. Tatar and E. Unger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.10430},
year = {2018}
}
备注
33 pages, 14 figures, accepted for publication in JCAP