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MicroBooNEは、イリノイ州バタビアのフェルミ国立加速器研究所にある液体アルゴン時間投影箱 (LArTPC)です。ブースター ニュートリノ ビーム (BNB)ビームラインに位置しており、フェルミ国立加速器研究所のブースターからの陽子をベリリウム ターゲットに衝突させることでニュートリノが生成されます。これにより、ニュートリノに崩壊する多くの短寿命粒子 (主に荷電パイ中間子) が生成されます。ニュートリノは、ビームからニュートリノ以外の粒子を除去するために固体地面を通過し、ANNIEと呼ばれる別の実験を通過し、次に固体地面、短基線近傍検出器 (SBND、建設中、2023 年に運用開始予定) を通過し、再び地面を通過してから、ターゲットから 470 メートル下流にある MicroBooNE 検出器に到達します。MicroBooNE の後、ニュートリノは MiniBooNE 検出器、そしてICARUS検出器へと進みます。 MicroBooNE は、異なる角度で検出器に入るメインインジェクター (NuMI) からのニュートリノビームにもさらされます。
MicroBooNEの2つの主な物理目標は、MiniBooNEの低エネルギー過剰とニュートリノ-アルゴン 断面積を調査することです。[1] [2]短基線ニュートリノプログラム（SBN）の一部として、[3]新しい短基線近傍検出器（SBND）と移動されたICARUS検出器とともに、一連のニュートリノ検出器の1つになります。
MicroBooNEは2015年7月にアルゴンで満たされ、データの取得を開始しました。[4]共同研究チームは、2015年11月に検出器内で最初のニュートリノ相互作用の証拠を発見したと発表しました。[5] MicroBooNEは5年間の物理データを収集し、2021年にこれまでで最も長く継続的に稼働している液体アルゴン時間投影チャンバーとして稼働を終了しました。[6]
2021年10月、最初の3年間の運用結果が報告された。解析では、単一光子仮説[7] [8]と電子仮説[9]の下で、MiniBooNEの低エネルギー過剰が調べられた。[10]統計と系統的不確実性によって設定されるMicroBooNEの感度内では、これらの説明のいずれの証拠も見つかりませんでした。結果に付随するフェルミ国立加速器研究所のプレスリリース[10]では、電子仮説のテストは「ステライルニュートリノとして知られる理論上の粒子に打撃を与えた」と主張した。しかし、 Physical Review Lettersに掲載されたMicroBooNEの論文に付随する解説は、「ニュートリノの謎は残る」と題されていた。[11] MiniBooNEやその他のデータによって示唆されたステライルニュートリノモデルの完全なパラメータ空間は、まだ調査中です。[12]
参考文献
- ^ 「MicroBooNE Physics」。MicroBooNEウェブサイト。Fermilab 。 2017年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年5月31日閲覧。
- ^ R. Acciarri, et al. (The MicroBooNE Collaboration) (2017 年 2 月). 「MicroBooNE 検出器の設計と構築」. Journal of Instrumentation . 12 (2): P02017. arXiv : 1612.05824 . Bibcode :2017JInst..12P2017A. doi :10.1088/1748-0221/12/02/P02017. S2CID 119212111.
- ^ 「SBN | ホーム」. sbn.fnal.gov . 2023年1月21日閲覧。
- ^ 「短基線探偵とステライルニュートリノの謎」ScienceDaily . 2015年8月11日閲覧。
- ^ 「MicroBooNE、加速器で生成された初のニュートリノを観測」Symmetry 2015年11月2日2016年5月31日閲覧。
- ^ 「フェルミ国立加速器研究所の科学者マット・トープス氏がMicroBooNEの新共同スポークスマンに選出」フェルミ国立加速器研究所ニュース2022年3月15日。
- ^ Collaboration, MicroBooNE; Abratenko, P.; An, R.; Anthony, J.; Arellano, L.; Asaadi, J.; Ashkenazi, A.; Balasubramanian, S.; Baller, B.; Barnes, C.; Barr, G. (2022). 「MicroBooNE におけるニュートリノ誘起中性電流 Δ 放射崩壊の探索と単一光子仮説に基づく MiniBooNE 低エネルギー過剰の最初のテスト」. Physical Review Letters . 128 (11): 111801. arXiv : 2110.00409 . Bibcode :2022PhRvL.128k1801A. doi :10.1103/PhysRevLett.128.111801. PMID 35363017。S2CID 246946928 。
- ^ 「MicroBooNE の新しい結果により、粒子物理学における長年の異常が明らかに」。discover.lanl.gov 。2021 年 10 月 28 日閲覧。
- ^ 「複数の最終状態トポロジーを使用した MicroBooNEでの電子ニュートリノ相互作用の過剰の探索」。MicroBooNE。2021年 10 月 28 日閲覧。
- ^ ab 「MicroBooNE実験の最初の結果ではステライルニュートリノの兆候は見られない」。ニュース。2021年10月27日。 2021年10月28日閲覧。
- ^ Worcester, Elizabeth (2022年6月13日). 「ニュートリノの謎は残る」. 第15号. 物理学. p. 85. 2022年6月13日閲覧。
- ^ Arguelles, C.; et, al. (2022). 「MicroBooNE とMiniBooNE 低エネルギー超過のν e解釈」. Physical Review Letters . 128 (24): 241802. arXiv : 2111.10359 . Bibcode :2022PhRvL.128x1802A. doi :10.1103/PhysRevLett.128.241802. PMID 35776462. S2CID 249653353.
外部リンク
- 公式サイト
41°50′15″N 88°16′10″W / 41.837468°N 88.269528°W / 41.837468; -88.269528