短基线中微子振荡的更新版全局 3+1 分析

我们在 3+1 活性-惰性中微子混合框架下，给出了短基线中微子振荡数据更新拟合的结果。我们首先结合 Gallium 和反应堆异常讨论了 $\nu_e$ 和 $\bar\nu_e$ 的消失。我们讨论了 NEOS 实验中反应堆 $\bar\nu_e$ 能谱近期测量的影响，该测量将参数空间的允许区域推向了更小的 $|U_{e4}|^2$ 值。$\beta$ 衰变约束使我们将能量为 1 MeV 的中微子的振荡长度在 $3\sigma$ 置信水平下限制在约 2 cm 至 7 m 之间。随后，我们结合 LSND 异常考虑数据的全局拟合，并计入了来自 $\nu_e$ 和 $\nu_\mu$ 消失实验的约束，包括 MINOS 和 IceCube 实验的近期数据。NEOS 对 $|U_{e4}|^2$ 的约束与 MINOS 和 IceCube 对 $|U_{\mu4}|^2$ 的约束相结合，导致了不可接受的 appearance-disappearance 张力，该张力仅在忽略 MiniBooNE 低能异常的实用拟合中才变得可容忍。在四个混合参数 $\Delta{m}^2_{41}$、$|U_{e4}|^2$、$|U_{\mu4}|^2$ 和 $|U_{\tau4}|^2$ 的空间中最小化全局 $\chi^2$，得到了三个具有狭窄 $\Delta{m}^{2}_{41}$ 宽度的允许区域，分别位于 $\Delta m^2_{41} \approx 1.7$（最佳拟合）、1.3（在 $2\sigma$ 处）、2.4（在 $3\sigma$ 处）eV$^2$。与我们之前的全局拟合相比，混合参数允许区域的缩小主要归因于 NEOS 的约束。我们将混合参数的允许区域与正在进行实验的灵敏度进行了比较，结果表明这些实验很可能将以确定性的方式判定反应堆、Gallium 和 LSND 异常是否由活性-惰性中微子振荡引起。