MiniBooNE
MiniBooNE är ett Cherenkov-detektorexperiment på Fermilab designat för att observera neutrinoscillationer (BooNE är en förkortning för Booster Neutrino Experiment ). En neutrinostråle som huvudsakligen består av myonneutriner riktas mot en detektor fylld med 800 ton mineralolja (ultraraffinerade metylenföreningar ) och fodrad med 1 280 fotomultiplikatorrör . Ett överskott av elektronneutrinohändelser i detektorn skulle stödja neutrinoscillationstolkningen av LSND- resultatet (Liquid Scintillator Neutrino Detector).
MiniBooNE började samla in data 2002 och kördes fortfarande 2017. I maj 2018 rapporterade fysiker från MiniBooNE-experimentet en möjlig signal som indikerar förekomsten av sterila neutriner .
Historia och motivation
Experimentell observation av solneutrinos och atmosfäriska neutrinos gav bevis för neutrinoscillationer , vilket antyder att neutrinos har massor. Data från LSND-experimentet vid Los Alamos National Laboratory är kontroversiella eftersom de inte är kompatibla med de oscillationsparametrar som mäts av andra neutrinoexperiment inom ramen för standardmodellen . Antingen måste det finnas en utökning av standardmodellen eller så måste ett av experimentresultaten ha en annan förklaring. Dessutom KARMEN-experimentet i Karlsruhe en region med låg energi som liknar LSND-experimentet, men såg inga tecken på neutrinoscillationer. Detta experiment var mindre känsligt än LSND , och båda kan ha rätt.
Kosmologiska data kan tillhandahålla en indirekt men snarare modellberoende bunden till massan av sterila neutriner , såsom m s < 0,26 eV ( 0,44 eV ) vid 95 % (99,9 %) konfidensgräns som ges av Dodelson et al . Kosmologiska data kan dock rymmas i modeller med olika antaganden, såsom den av Gelmini et al.
MiniBooNE designades för att entydigt verifiera eller motbevisa det kontroversiella resultatet av LSND i en kontrollerad miljö.
2007
- Efter att strålen slogs på 2002, kom de första resultaten i slutet av mars 2007, och visade inga bevis för muon-neutrino- till - elektron-neutrino -svängningar i LSND [lågenergi]-regionen, vilket motbevisar en enkel 2-neutrino-svängningstolkning av LSND-resultaten . Mer avancerade analyser av deras data genomförs för närvarande av MiniBooNE-samarbetet; Tidiga indikationer pekar mot existensen av den sterila neutrinon , en effekt som av vissa fysiker tolkas som en antydan om förekomsten av huvuddelen eller Lorentz-kränkningen .
2008
- utformades ett nytt experiment, kallat MicroBooNE , för att ytterligare undersöka sterila neutriner.
2018
- Med en studie publicerad på arXiv meddelade samarbetet att fyndet av neutrinoscillationer vid MiniBooNE bekräftas på en 4,8 sigma-nivå och, när de kombineras med data vid LSND, på en 6,1 sigma-nivå. Detta antyder upptäckten av sterila neutriner och en betydande avvikelse från känd fysik. Innebörden av uppsatsen är att en del av myonneutrinerna går över till sterila neutriner innan de byter identitet igen till elektronneutriner.
externa länkar
- MiniBooNe första resultat pressmeddelande och arXiv : 0704.1500
- MiniBooNE webbplats
- Översikt över MiniBooNE för mineraloljeleverantörer
- En informell diskussion om experimentet och de första resultaten
- Experiment Nixes Fourth Neutrino (april 2007 Scientific American)
- Dimensionella genvägar - bevis för steril neutrino; (augusti 2007; Scientific American)