中新網(wǎng)北京10月23日電 (記者 孫自法)國際知名學術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇粒子物理學論文稱,分別位于美國、日本的NOvA和T2K中微子實驗,通過加強國際合作取得對中微子行為的進一步認知,從而增進科學家們對中微子振蕩這一過程的理解,或能用于探索宇宙中的正反物質(zhì)不對稱。
分別位于日本、美國的T2K和NOvA均為長基線實驗,可通過比對各探測器記錄的數(shù)據(jù),合作研究中微子的行為特性。(圖片來自T2K與NOvA合作組)。施普林格·自然 供圖該論文介紹,中微子是有望揭示宇宙物質(zhì)起源的微小基本粒子,但由于與物質(zhì)發(fā)生微弱的相互作用,所以很難研究。中微子有不同的形式,或稱“味”,這些“味”會在中微子振蕩過程中發(fā)生演化。研究這個過程能揭示中微子質(zhì)量的許多細節(jié)以及這些“味”如何混合,包括中微子或反中微子(中微子對應的反物質(zhì))的振蕩方式是否有差異,或不對稱。
確定不對稱或能解釋當前宇宙中物質(zhì)多于反物質(zhì)的起源。近幾十年的中微子振蕩實驗帶來了一些見解,但仍有很多問題有待解答。
作為兩個現(xiàn)役的長基線中微子振蕩實驗,NOvA和T2K能探測從一個加速器設(shè)施到一個大型探測器、穿過地球數(shù)百千米的中微子。在本項研究中,合作研究團隊對這兩個實驗的數(shù)據(jù)集進行聯(lián)合分析,發(fā)現(xiàn)了與中微子質(zhì)量和基本對稱相關(guān)的新限制條件。兩個數(shù)據(jù)集之前都被分析過,但這次的聯(lián)合分析提升了結(jié)果的統(tǒng)計學顯著性,并取得了對中微子質(zhì)量差異以及中微子-反中微子振蕩不對稱的更精確測量結(jié)果。
開展T2K實驗項目的日本超級神岡探測器內(nèi)部(圖片來自超級神岡合作組)。施普林格·自然 供圖合作研究團隊指出,這些結(jié)果提供了對控制中微子與反中微子振蕩差異的參數(shù)的精確估算。雖然沒有直接觀測到中微子與反中微子的不對稱,但數(shù)據(jù)提示兩種粒子間可能存在違反對稱性的情況。
他們認為,結(jié)合這些分析能交叉互補NOvA和T2K這兩個中微子實驗的靈敏度,并彰顯出合作的價值。(完)·