利用中微子望远镜探测中微子振荡中的 CP 破坏

天体物理中微子通量的味比测量对两个未知的混合参数 $\theta_{13}$ 和 $\delta$ 敏感，其敏感形式为组合项 $\sin\theta_{13}\cos\delta$。我们通过考虑测量来自不止一种类型源的中微子通量的可能性，扩展了先前的研究。我们指出，如果反应堆实验确立了 $\theta_{13}$ 的下限，那么中微子望远镜可能会确立一个小于 1 的 $|\cos\delta|$ 上限，从而证明中微子振荡中存在 CP 破坏。此类测量需要几个有利条件同时出现：(i) $\theta_{13}$ 不低于当前上限太多；(ii) $\theta_{12}$ 和 $\theta_{23}$ 的不确定性降低约两倍；(iii) 识别出来自缪子阻尼源（muon-damped sources）的中微子通量，并以约 10% 或更高的精度测量其味比。为了利用计划的 km^3 探测器实现最后一个条件，中微子通量应接近 Waxman-Bahcall 界限。这激发了对能量为 O(100 TeV) 时有效规模约为 IceCube 10 倍的中微子望远镜的需求，即使以提高能量阈值为代价。