冰立方中微子天文台上的惰性中微子搜寻

冰立方中微子天文台能够通过利用物质增强的共振中微子振荡现象来进行独特的惰性中微子搜寻。当大气缪子中微子穿过地球内部致密物质时，中性流弹性前向散射预计会诱导向惰性态的跃迁。本论文提出两个 3+1 惰性中微子分析，通过搜寻缪子中微子事件重建能量和天顶方向上的能谱差异，表明向惰性态的跃迁。第一次搜寻探测参数空间 $\Delta$m$^2_{41}$ 和 sin$^2$(2$\theta_{24}$)，对相关灵敏度达到 3+1 惰性中微子假设下的全局最佳拟合区域。第二次搜寻在高-$\Delta$m$^2_{41}$（$\Delta$m$^2_{41}$ $\gtrsim$ 10eV$^2$）的振荡平均掉区域中扫描 sin$^2$(2$\theta_{24}$) 和 sin$^2$(2$\theta_{34}$)。分析使用了改进的事件选择，从八年的冰立方数据中提取了 305,891 个重建良好的缪子中微子事件，样本纯度高于 99.9%。还讨论了新颖的模拟技术、更新的校准以及对系统不确定度的重新评估。第一次分析发现最佳拟合惰性假设点在 $\Delta$m$^2_{41}$ = 4.47eV$^2$ 和 sin$^2$($\theta_{24})$ =0.10，在 8% 置信水平上与无惰性假设一致。第二次分析发现最佳拟合惰性假设在 sin$^2$($\theta_{34})$ = 0.40，sin$^2$($\theta_{24})$ = 0.006，在 19% 置信水平上与零假设一致。