物理學(xué)家的恩惠：對(duì)中微子相互作用的新見解

MicroBooNE在能源部Fermilab合作的物理學(xué)家已經(jīng)制作了他們的第一批科學(xué)成果。在德國(guó)舉行的國(guó)際Neutrino 2018年會(huì)議上，哈佛大學(xué)的Roxanne Guenette代表三個(gè)獨(dú)立量的合作測(cè)量結(jié)果，描述了中微子與氬原子的相互作用，它構(gòu)成了MicroBooNE內(nèi)部用于中微子碰撞的170噸總靶材料。探測(cè)器。

MicroBooNE于2015年秋季開始運(yùn)營(yíng)。從那時(shí)起，探測(cè)器大約相當(dāng)于一輛校車的大小，記錄了數(shù)十萬(wàn)次中微子 - 氬碰撞。它具有一個(gè)帶有三個(gè)線平面的時(shí)間投影室，記錄由這些碰撞產(chǎn)生的粒子軌跡，類似于記錄煙花圖像的數(shù)碼相機(jī)。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的助推器粒子加速器用于為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建μ子中微子束。

這是第一個(gè)低能中微子實(shí)驗(yàn)，對(duì)μ子中微子撞擊并與氬原子相互作用時(shí)發(fā)生的亞原子過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)觀察，導(dǎo)致二次粒子包括質(zhì)子，π介子，μ介子等。使用降噪分析技術(shù)，MicroBooNE科學(xué)家可以解釋粒子軌道的精確圖像。

在Neutrino 2018年會(huì)議上報(bào)告的新結(jié)果之一是這些中微子 - 氬碰撞產(chǎn)生的多重性或粒子數(shù)的第一次測(cè)量。一個(gè)新的文件描述這些成果提交給雜志物理評(píng)論d上周)。其他測(cè)量結(jié)果確定了中微子 - 氬碰撞發(fā)生的可能性，或更確切地說(shuō)，橫截面，并產(chǎn)生中性π介子或更具包容性的最終狀態(tài)。

這些測(cè)量對(duì)于通過(guò)液氬TPC的中微子實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的開創(chuàng)性測(cè)量非常重要。這包括在Fermilab搜索第四類中微子和短基線中微子程序(包括三個(gè)中微子探測(cè)器：ICARUS探測(cè)器，由INFN制造，在歐洲核子研究中心翻新，然后在2017年運(yùn)往費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，新短路Baseline Near Detector，以及MicroBooNE)。這些測(cè)量對(duì)于費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室主辦的國(guó)際深地中微子實(shí)驗(yàn)也很重要，該實(shí)驗(yàn)將利用中微子和反中微子與氬的碰撞來(lái)尋找中微子和反中微子相互作用之間的差異，目的是了解中微子在宇宙演化中的作用。 。

“我們正在利用ICARUS和ArgoNeuT中的中微子相互作用測(cè)量的成功，現(xiàn)在MicroBooNE提供更大的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以便對(duì)氬氣進(jìn)行精確的橫截面測(cè)量，”MicroBooNE聯(lián)合發(fā)言人Bonnie Fleming表示，他與Fermilab和耶魯聯(lián)合任命大學(xué)。“這是氬氣的第一次高統(tǒng)計(jì)，精確測(cè)量。它們對(duì)于DUNE計(jì)劃至關(guān)重要。“