利用宇宙中微子在皮埃尔俄歇天文台寻找非微扰物理
高能物理 - 唯象学
2014-11-20 v1
摘要
皮埃尔俄歇（宇宙线）天文台为研究远超对撞机可用能量的基础物理提供了实验室。该天文台不仅对强子和光子敏感，原则上还能探测到宇宙辐射中的超高能中微子。有趣的是，通过分析地球上中微子通量的特征，有可能揭示新物理。通过比较由所有类型中微子触发的准水平、深穿透空气簇射率，与由掠地τ中微子产生的微上行簇射率，我们确定了需要探测到的事件比率，该比率将标志着存在超出 TeV 尺度的新非微扰相互作用，且其末态能量以强子成分为主。我们使用详细的蒙特卡洛模拟计算了地球和大气中相互作用的影响。我们发现，观测到 1 个掠地事件和 10 个准水平事件将在 99% 置信水平下排除标准模型。如果存在新的非微扰物理，在最乐观的情况下（即中微子通量处于 Waxman-Bahcall 水平，且中微子-核子截面比标准模型预测高一个数量级），需要大约十年的时间才能发现它。
引用
@article{arxiv.1004.3190,
title = {Using cosmic neutrinos to search for non-perturbative physics at the Pierre Auger Observatory},
author = {Luis A. Anchordoqui and Haim Goldberg and Dariusz Gora and Thomas Paul and Markus Roth and Subir Sarkar and Lisa Lee Winders},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.3190},
year = {2014}
}
备注
8 pages revtex, 4 eps figures