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利用太阳中微子与未来实验的地球振荡层析

高能物理 - 唯象学 2020-07-08 v2

摘要

我们利用最近发展的地球三维模型详细研究了地球物质效应对来自太阳的硼中微子的影响。这些模型具有密度剖面的若干新特征,特别是与球对称的显著偏离。就此,我们进一步阐述了振荡的相关方面(ϵ2\epsilon^2修正、绝热性破坏、纠缠等)以及衰减效应。νe\nu e-νN\nu N-事件的夜间超出以及日-夜不对称性ANDA_{ND},以物质势和广义能量分辨函数表示。截面和通量的能量依赖性改善了分辨率,从而改善了对剖面远端结构的灵敏度。我们计算了未来探测器DUNE、THEIA、Hyper-Kamiokande和位于南极的MICA的ANDA_{ND}的天底角(η\eta)依赖性。讨论了利用硼中微子进行地球振荡层析的前景。下一代探测器将以高置信水平确立积分日-夜不对称性。它们可给出该效应η\eta-依赖性的某些指示,但至多只能在(12)σ(1-2)\sigma水平上区分不同模型。要实现高水平区分,需要MICA规模实验。MICA可探测冰-土边界并对南极洲进行独特层析。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.08030,
  title  = {Oscillation tomography of the Earth with solar neutrinos and future experiments},
  author = {Pouya Bakhti and Alexei Yu. Smirnov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.08030},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 12 figures