arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv周末暂无论文更新,休息一下吧,周末愉快~~
arXiv 2012.03807hep-exphysics.ins-det
收藏

用Super-Kamiokande- IV探测太阳自旋味旋进引起的电子反中微子

Search for solar electron anti-neutrinos due to spin-flavor precession in the Sun with Super-Kamiokande-IV

Kamiokande Collaboration, K. Abe, C. Bronner, Y. Hayato, M. Ikeda, S. Imaizumi, H. Ito, J. Kameda, Y. Kataoka, M. Miura, S. Moriyama, Y. Nagao, M. Nakahata, Y. … 展开作者

Kamiokande Collaboration, K. Abe, C. Bronner, Y. Hayato, M. Ikeda, S. Imaizumi, H. Ito, J. Kameda, Y. Kataoka, M. Miura, S. Moriyama, Y. Nagao, M. Nakahata, Y. Nakajima, S. Nakayama, T. Okada, K. Okamoto, A. Orii, G. Pronost, H. Sekiya, M. Shiozawa, Y. Sonoda, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takemoto, A. Takenaka, H. Tanaka, T. Yano, R. Akutsu, S. Han, T. Kajita, K. Okumura, T. Tashiro, R. Wang, J. Xia, D. Bravo-Berguño, L. Labarga, Ll. Marti, B. Zaldivar, F. d. M. Blaszczyk, E. Kearns, J. L. Raaf, J. L. Stone, L. Wan, T. Wester, B. W. Pointin, J. Bian, N. J. Griskevich, W. R. Kropp, S. Locke, S. Mine, M. B. Smy, H. W. Sobel, V. Takhistov, P. Weatherly, J. Hill, J. Y. Kim, I. T. Lim, R. G. Park, B. Bodur, K. Scholberg, C. W. Walter, L. Bernard, A. Coffani, O. Drapier, S. El Hedri, A. Giampaolo, M. Gonin, Th. A. Mueller, P. Paganini, B. Quilain, T. Ishizuka, T. Nakamura, J. S. Jang, J. G. Learned, L. H. V. Anthony, A. A. Sztuc, Y. Uchida, V. Berardi, M. G. Catanesi, E. Radicioni, N. F. Calabria, L. N. Machado, G. De Rosa, G. Collazuol, F. Iacob, M. Lamoureux, N. Ospina, L. Ludovici, Y. Nishimura, S. Cao, M. Friend, T. Hasegawa, T. Ishida, M. Jakkapu, T. Kobayashi, T. Matsubara, T. Nakadaira, K. Nakamura, Y. Oyama, K. Sakashita, T. Sekiguchi, T. Tsukamoto, Y. Nakano, T. Shiozawa, A. T. Suzuki, Y. Takeuchi, S. Yamamoto, A. Ali, Y. Ashida, J. Feng, S. Hirota, A. K. Ichikawa, T. Kikawa, M. Mori, T. Nakaya, R. A. Wendell, Y. Yasutome, P. Fernandez, N. McCauley, P. Mehta, A. Pritchard, K. M. Tsui, Y. Fukuda, Y. Itow, H. Menjo, T. Niwa, K. Sato, M. Tsukada, P. Mijakowski, C. K. Jung, C. Vilela, M. J. Wilking, C. Yanagisawa, M. Harada, K. Hagiwara, T. Horai, H. Ishino, S. Ito, Y. Koshio, W. Ma, N. Piplani, S. Sakai, Y. Kuno, G. Barr, D. Barrow, L. Cook, A. Goldsack, S. Samani, C. Simpson, D. Wark, F. Nova, T. Boschi, F. Di Lodovico, M. Taani, J. Migenda, S. Molina Sedgwick, S. Zsoldos, J. Y. Yang, S. J. Jenkins, M. Malek, J. M. McElwee, O. Stone, M. D. Thiesse, L. F. Thompson, H. Okazawa, S. B. Kim, I. Yu, K. Nishijima, M. Koshiba, K. Iwamoto, N. Ogawa, M. Yokoyama, K. Martens, M. R. Vagins, S. Izumiyama, M. Kuze, M. Tanaka, T. Yoshida, M. Inomoto, M. Ishitsuka, R. Matsumoto, K. Ohta, M. Shinoki, J. F. Martin, H. A. Tanaka, T. Towstego, M. Hartz, A. Konaka, P. de Perio, N. W. Prouse, S. Chen, B. D. Xu, B. Richards, B. Jamieson, J. Walker, A. Minamino, K. Okamoto, G. Pintaudi, R. Sasaki, M. Posiadala-Zezula

摘要:

由于太阳核聚变产生电子反中微子($\barν_e$)的速率非常低,太阳$\barν_e$的通量是意料之外的。太阳中微子流中$\barν_e$的出现为标准模型之外的新物理学打开了一扇新的窗口。特别地,当中微子具有有限的磁矩时,自旋味旋进过程有望将电子中微子转化为电子反中微子(${ν_e\to\barν_e}$)。在这项工作中,我们已经在超级神冈实验中寻找太阳$\barν_e$,使用中子标记来识别它们的逆β衰变特征。我们在2970.1个生命日内确定了78个中微子能量为9.3至17.3 MeV的$\barν_e$候选者,基准体积为22.5千吨水(183.0千吨$\cdot$年曝光)。能量谱与背景预测一致,因此我们推导出太阳中$ν_e\to\barν_e$转换概率的${4.7\times10^{-4}}$的90%置信水平上限。我们利用这一结果来评估未来实验的灵敏度,特别是超级神冈钆(SK-Gd)升级。

英文摘要:

Due to a very low production rate of electron anti-neutrinos ($\barν_e$) via nuclear fusion in the Sun, a flux of solar $\barν_e$ is unexpected. An appearance of $\barν_e$ in solar neutrino flux opens a new window for the new physics beyond the standard model. In particular, a spin-flavor precession process is expected to convert an electron neutrino into an electron anti-neutrino (${ν_e\to\barν_e}$) when neutrino has a finite magnetic moment. In this work, we have searched for solar $\barν_e$ in the Super-Kamiokande experiment, using neutron tagging to identify their inverse beta decay signature. We identified 78 $\barν_e$ candidates for neutrino energies of 9.3 to 17.3 MeV in 2970.1 live days with a fiducial volume of 22.5 kiloton water (183.0 kton$\cdot$year exposure). The energy spectrum has been consistent with background predictions and we thus derived a 90% confidence level upper limit of ${4.7\times10^{-4}}$ on the $ν_e\to\barν_e$ conversion probability in the Sun. We used this result to evaluate the sensitivity of future experiments, notably the Super-Kamiokande Gadolinium (SK-Gd) upgrade.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

↑