النيوترينوات في الأرجون: كيف تكشف الجسيمات الشبحية أسرارها سريع
الأصل: "Measurements of the electron neutrino-argon differential cross section without pions in the final state in MicroBooNE"
أنا المؤلف ·
MicroBooNE collaboration ,
P. Abratenko ,
D. Andrade Aldana ,
L. Arellano ,
J. Asaadi ,
A. Ashkenazi ,
S. Balasubramanian ,
B. Baller ,
A. Barnard ,
G. Barr ,
D. Barrow ,
J. Barrow ,
V. Basque ,
J. Bateman ,
B. Behera ,
O. Benevides Rodrigues ,
S. Berkman ,
A. Bhat ,
M. Bhattacharya ,
V. Bhelande ,
A. Binau ,
M. Bishai ,
A. Blake ,
B. Bogart ,
T. Bolton ,
M. B. Brunetti ,
L. Camilleri ,
D. Caratelli ,
F. Cavanna ,
G. Cerati ,
A. Chappell ,
Y. Chen ,
J. M. Conrad ,
M. Convery ,
L. Cooper-Troendle ,
J. I. Crespo-Anadon ,
R. Cross ,
M. Del Tutto ,
S. R. Dennis ,
P. Detje ,
R. Diurba ,
Z. Djurcic ,
K. Duffy ,
S. Dytman ,
B. Eberly ,
P. Englezos ,
A. Ereditato ,
J. J. Evans ,
C. Fang ,
B. T. Fleming ,
W. Foreman ,
D. Franco ,
A. P. Furmanski ,
F. Gao ,
D. Garcia-Gamez ,
S. Gardiner ,
G. Ge ,
S. Gollapinni ,
E. Gramellini ,
P. Green ,
H. Greenlee ,
L. Gu ,
W. Gu ,
R. Guenette ,
L. Hagaman ,
M. D. Handley ,
O. Hen ,
A. Hergenhan ,
M. Harrison ,
S. Hawkins ,
C. Hilgenberg ,
G. A. Horton-Smith ,
A. Hussain ,
B. Irwin ,
M. S. Ismail ,
C. James ,
X. Ji ,
J. H. Jo ,
A. Johnson ,
R. A. Johnson ,
D. Kalra ,
G. Karagiorgi ,
W. Ketchum ,
A. Kelly ,
M. Kirby ,
T. Kobilarcik ,
K. Kumar ,
N. Lane ,
J. -Y. Li ,
Y. Li ,
K. Lin ,
B. R. Littlejohn ,
L. Liu ,
S. Liu ,
W. C. Louis ,
X. Luo ,
T. Mahmud ,
N. Majeed ,
C. Mariani ,
J. Marshall ,
D. A. Martinez Caicedo ,
F. Martinez Lopez ,
M. G. Manuel Alves ,
S. Martynenko ,
A. Mastbaum ,
I. Mawby ,
N. McConkey ,
B. McConnell ,
L. Mellet ,
J. Mendez ,
J. Micallef ,
T. Mohayai ,
A. Mogan ,
M. Mooney ,
A. F. Moor ,
C. D. Moore ,
L. Mora Lepin ,
M. A. Hernandez Morquecho ,
M. M. Moudgalya ,
S. Mulleria Babu ,
D. Naples ,
A. Navrer-Agasson ,
N. Nayak ,
M. Nebot-Guinot ,
C. Nguyen ,
L. Nguyen ,
J. Nowak ,
N. Oza ,
O. Palamara ,
N. Pallat ,
V. Paolone ,
A. Papadopoulou ,
V. Papavassiliou ,
H. Parkinson ,
S. F. Pate ,
N. Patel ,
Z. Pavlovic ,
E. Piasetzky ,
K. Pletcher ,
I. Pophale ,
X. Qian ,
J. L. Raaf ,
V. Radeka ,
A. Rafique ,
M. Reggiani-Guzzo ,
J. Rodriguez Rondon ,
M. Rosenberg ,
M. Ross-Lonergan ,
I. Safa ,
C. Sauer ,
D. W. Schmitz ,
A. Schukraft ,
W. Seligman ,
M. H. Shaevitz ,
R. Sharankova ,
J. Shi ,
L. Silva ,
E. L. Snider ,
S. Soldner-Rembold ,
J. Spitz ,
M. Stancari ,
J. St. John ,
T. Strauss ,
A. M. Szelc ,
N. Taniuchi ,
K. Terao ,
C. Thorpe ,
D. Torbunov ,
D. Totani ,
M. Toups ,
A. Trettin ,
Y. -T. Tsai ,
J. Tyler ,
M. A. Uchida ,
T. Usher ,
B. Viren ,
J. Wang ,
L. Wang ,
M. Weber ,
H. Wei ,
A. J. White ,
S. Wolbers ,
T. Wongjirad ,
K. Wresilo ,
W. Wu ,
E. Yandel ,
T. Yang ,
L. E. Yates ,
H. W. Yu ,
G. P. Zeller ,
J. Zennamo ,
C. Zhang ,
Y. Zhang قاس العلماء كيفية تفاعل الجسيمات المراوغة مع الأرجون، ووجدوا اختلافات عن النظرية.
‹ › النيوترينو ات جسيمات صغيرة تخترق الأرض دون أن تكاد تلاحظها. في تجربة MicroBooNE، تُلتقط هذه الجسيمات داخل خزان من الأرجون السائل. عندما يصطدم نيوترينو بنواة أرجون، تنشأ إلكترون وبروتونات — مثل رذاذ الماء المتطاير عند رمي حجر في بركة.
قاس العلماء اتجاهات وطاقات هذه الجسيمات. اتضح أن النماذج تتنبأ جيدًا بسلوك الإلكترون، لكنها تخطئ في زوايا انطلاق البروتونات. الأمر أشبه بتوقع دقيق للمطر دون معرفة اتجاه الرياح.
استخدمت التجربة شعاع نيوترينوات من مسرع في فيرميلاب. على مدار التجربة، تم تجميع 1,3×$10^{21}$
بروتون ًا على الهدف — وهذا رقم يحتوي على 21 صفرًا!
هذه القياسات ستساعد في ضبط النماذج للكاشفات العملاقة المستقبلية، مثل DUNE، الذي سيبحث عن الاختلافات بين النيوترينوات والنيوترينوات المضادة. ربما تكمن في هذه الاختلافات أسرار لماذا يتكون الكون من المادة وليس المادة المضادة .
النيوترينوات مراوغة لدرجة أن اصطيادها يتطلب عشرات الأطنان من الأرجون السائل عند درجة حرارة -186 درجة مئوية.
سهل القراءة طويل جدًا غير واضح ممتاز جاف قليلاً
إرسال
