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[!--downpath--]NA61/SHINE實驗在2017年質子數據采集期間使用的配置中的示意圖俯瞰圖布局。2016年,前向時間投影室不存在。S5閃動體未在此觸發配置中使用。來源:數學評論D(2023)。DOI:10.1103/.107.
在13億年前的大爆燃時,每位物質粒子都被覺得是與相當于相反電荷的反物質一起形成的。但在現今的宇宙中,物質比反物質多得多。為何會這樣是數學學最大的問題之一。
答案可能起碼部份存在于稱為中微子的粒子中,它們缺少電荷,幾乎沒有質量,而且在它們穿越太空時會從三種類型中的一種改變它們的身分或“振蕩”。假如中微子以與反物質等價物反中微子不同的形式振蕩,它們可以幫助解釋宇宙中的物質-反物質不平衡。
世界各地的實驗,如英國的NOvA實驗,正在研究這些可能性近代物理實驗論文,包括DUNE在內的下一代實驗也是這么。在那些長基線中微子振蕩實驗中,一束中微子是在中微子行進長距離(長基線)后檢測的。之后用一束反中微子運行實驗,并將結果與中微子束的結果進行比較,瞧瞧兩個雙胞粒子是否以相像或不同的形式振蕩。
這些比較取決于對中微子和反中微子光束中中微子在行進前的數量的恐怕。這種光束是通過向固定目標發射質子束而形成的。與目標的互相作用創造了其他強子,這種強子使用磁性“角”聚焦并引導到長隧洞中近代物理實驗論文,在其中它們轉化為中微子和其他粒子。并且在這個多步驟的過程中,要估算出形成的光束的粒子濃度并不容易-包括它們所包含的中微子的數目-這直接取決于質子-目標互相作用。
步入亞洲核子研究中心的NA61實驗,俗稱為SHINE。使用來自超級質子同步加速器的高能質子束和適當的目標,該實驗可以重建相關的質子-目標互相作用。NA61/SHINE曾經早已檢測了在互相作用中形成的帶電強子并形成中微子。這種檢測有助于改進對現有長基線實驗中使用的中微子束濃度的恐怕。
NA61/SHINE合作現已發布新的強子檢測,這將有助于進一步改善這種恐怕。這一次,使用能量為120GeV的質子束和碳目標,合作檢測了三種電中性強子,它們衰弄成形成中微子的帶電強子。
這些質子-碳互相作用用于形成NOvA的中微子束,也可能用于形成DUNE的束。對互相作用形成的不同中微子形成中性強子數目的恐怕依賴于計算機模擬,其輸出依照潛在的化學細節而有很大差別。
“到目前為止,使用這些互相作用的中微子實驗的模擬依賴于具有不同能量和目標原子核的舊檢測的不確定外推。這些新的直接檢測碳上質子形成的顆粒降低了對這種外推的須要,“NA61/SHINE副發言人Eric解釋說。
該論文發表在《物理評論D》雜志上。
更多信息:H.等人,0GeV/cp+C互相作用中KS120、Λ和Λ?形成的檢測,化學評論D(2023)。DOI:10.1103/.107.