Neutrino Minimum Standard Modell

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 maj 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .

Neutrino minimal standard model ( eng.  The Neutrino Minimal Standard Model ; förkortningar νMSM eller nuMSM används också ) är en förlängning av Standard Model of partikelfysik genom att lägga till tre (enligt antalet generationer ) rätt sterila (som inte deltar i svag interaktioner) neutriner med massor som inte överstiger skalan för elektrosvag energi . Modellen föreslogs först 2005 av Takehiko Asaki ( Jap. 淺賀 岳彦 Asaka Takehiko ) och Mikhail Evgenievich Shaposhnikov [1]. I denna modell, inom ramen för ett enhetligt tillvägagångssätt, är det möjligt att få en lösning på problemen med neutrinoscillationer , mörk materia och universums baryonasymmetri [2] .

Sök efter lätta sterila neutrinos

Resultaten av experiment om studiet av neutrinoscillationer är i allmänhet väl beskrivna av ett schema med tre svagt interagerande neutrinos. Flera så kallade neutrinoanomalier kan dock inte förklaras inom ramen för detta tillvägagångssätt och indikerar möjligen förekomsten av minst ett ytterligare neutrinotillstånd (steril neutrino) med en massa på ~ 1 eV [3] .

  1. I neutrinoexperimentet med kort baslinje LSND ( Liquid Scintillator Neutrino Detector ) [4] , där blandningen av myonantineutriner och elektronantineutriner som ett resultat av svängningar studerades, visade ett överskott av elektronantineutrinos vid en nivå av 3,8 σ hittades för förhållandet mellan den experimentella basen L och neutrinoenergin E/L ~ 1 eV² . Verifiering av denna effekt utfördes i experimentet MiniBooNE ( Mini Booster Neutrino Experiment )  ( Illinois , USA) [5] , vars resultat i allmänhet överensstämde med LSND-resultatet, men känsligheten som uppnåddes i MiniBooNE tillät oss inte entydigt bekräfta eller motbevisa LSND-resultatet.
  2. Under mätningar med artificiella neutrinokällor i experimenten SAGE (Sovjet-American Gallium Experiment at Baksan Neutrino Observatory ) och GALLEX (Gallium Experiment at Gran Sasso National Laboratory ) visade sig antalet registrerade händelser vara mindre än förväntat. Effektens statistiska signifikans ("galliumanomali") var cirka 2,9 σ Detta underskott kan också förklaras av svängningar mellan elektronneutrino och steril neutrinon med Δm² ~ 1 eV² [6] [7] .
  3. Som ett resultat av en ny uppskattning av antineutrinoflödet från reaktorer [8] fann man att värdet på detta flöde är ungefär 3 % högre än det tidigare värde som använts under lång tid i reaktorförsök. Detta ledde till att neutrinofluxen uppmätta i olika experiment på avstånd ≤ 100 m från reaktorhärden visade sig vara mindre än de flöden som bestämdes för dessa avstånd baserat på [8] . En sådan diskrepans mellan de förutsagda och uppmätta antineutrinoflödena kan förklaras av att antineutrino försvinner på grund av oscillationer med Δm² ~ 1 eV² . Denna effekt, vars statistiska signifikans var 2,8 σ , kallades "reaktoranomali". Men ytterligare experiment kastar tvivel om denna effekt [3] .
  4. Det nya neutrinoexperimentet BEST ( Baksan Experiment on Sterile Transitions ) ,  som lanserades 2019 vid Baksan Neutrino Observatory och syftar till att upptäcka förmodade neutrinoscillationer mellan elektron- och sterila neutriner, enligt preliminära resultat, bekräftar effekten. Från och med hösten 2021, med statistisk signifikans som närmar sig 4 σ [9] .

Anteckningar

  1. ↑ T. Asaka och M. Shaposhnikov.  Universums νMSM, mörk materia och baryonasymmetri  // Fysik Bokstäver B : journal. - 2005. - Vol. 620 , nr. 1-2 . - S. 17-26 . - doi : 10.1016/j.physletb.2005.06.020 .
  2. ↑ D. S. Gorbunov , Sterila neutrinos och deras roll i partikelfysik och kosmologi Arkivkopia av 20 september 2015 på Wayback Machine // Uspekhi fizicheskikh nauk , 184 :5 (2014), 545-554
  3. ↑ 1 2 Yuri Grigorievich Kudenko. Neutrinoscillationer: senaste resultat och omedelbara utsikter  // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. — 2018-08-01. - T. 188 , nr. 8 . — S. 821–830 . — ISSN 0042-1294 . - doi : 10.3367/ufnr.2017.12.038271 . Arkiverad 8 oktober 2020.
  4. ↑ Aguilar A et al. LSND Collab. (engelska)  // Phys. Rev.. - 2001.
  5. ↑ A.A. Aguilar-Arevalo. Tillägg till MiniBooNE Run Plab. MinneBooNE Physics 2006 . - Office of Scientific and Technical Information (OSTI), 2004-11-02.
  6. ↑ Abdurahitov JN et al. Phys. Varv. // Fysisk. Rev.. - T. 73 .
  7. ↑ W. Hampel. Erste Sonnenneutrino-Messung durch GALLEX  // Physik Journal. — 1992-11. - T. 48 , nej. 11 . — S. 901–905 . — ISSN 0031-9279 . - doi : 10.1002/phbl.19920481107 .
  8. ↑ 1 2 Kort omnämnande  // Amerikansk litteratur. — 2011-01-01. - T. 83 , nej. 4 . — S. 885–888 . — ISSN 1527-2117 0002-9831, 1527-2117 . - doi : 10.1215/00029831-1437342 .
  9. ↑ Förtroendet för existensen av sterila neutrinos ökade med en standardavvikelse . N+ (12 oktober 2021). Hämtad 12 oktober 2021. Arkiverad från originalet 12 oktober 2021.

Länkar