MiniBooNE comenzó a recopilar datos en 2002 [2] y todavía estaba funcionando en 2017. [3] En mayo de 2018, los físicos del experimento MiniBooNE informaron una posible señal que indicaba la existencia de neutrinos estériles . [4]
Historia y motivación
La observación experimental de neutrinos solares y atmosféricos proporcionó evidencia de oscilaciones de neutrinos , lo que implica que los neutrinos tienen masas. Los datos del experimento LSND en el Laboratorio Nacional de Los Álamos son controvertidos ya que no son compatibles con los parámetros de oscilación medidos por otros experimentos de neutrinos en el marco del Modelo Estándar . O bien debe haber una extensión del Modelo Estándar , o uno de los resultados experimentales debe tener una explicación diferente. Además, el experimento KARMEN en Karlsruhe [5] examinó una región [de baja energía] similar al experimento LSND, pero no vio indicios de oscilaciones de neutrinos. Este experimento fue menos sensible que LSND , y ambos podrían estar en lo cierto.
Los datos cosmológicos pueden proporcionar un límite indirecto, pero más bien dependiente del modelo, para la masa de los neutrinos estériles , como el m s <0,26 eV (0,44 eV ) con un límite de confianza del 95% (99,9%) dado por Dodelson et al . [6] Sin embargo, los datos cosmológicos se pueden acomodar dentro de modelos con diferentes supuestos, como el de Gelmini et al. [7]
MiniBooNE fue diseñado para verificar o refutar de manera inequívoca el controvertido resultado de LSND en un entorno controlado.
2007
Después de que el haz se encendió en 2002, los primeros resultados llegaron a fines de marzo de 2007, y no mostraron evidencia de oscilaciones de neutrinos muónicos a neutrinos electrónicos en la región LSND [de baja energía], refutando una interpretación simple de oscilación de 2 neutrinos de los resultados LSND. [8] La colaboración MiniBooNE está realizando análisis más avanzados de sus datos; los primeros indicios apuntan hacia la existencia del neutrino estéril [9] , un efecto interpretado por algunos físicos como un indicio de la existencia del neutrino masivo [10] o violación de Lorentz . [11]
En un estudio publicado en arXiv , [3] la colaboración anunció que el hallazgo de oscilaciones de neutrinos en MiniBooNE se confirma a un nivel de 4,8 sigma y, cuando se combina con datos de LSND, a un nivel de 6,1 sigma. Esto sugiere la detección de neutrinos estériles y una desviación significativa de la física conocida. [13] La implicación del artículo es que algunos de los neutrinos muónicos se están transformando en neutrinos estériles antes de cambiar de identidad nuevamente a neutrinos electrónicos. [14]
Referencias
^ "Detector". Detalles del experimento MiniBooNE . Fermilab . Consultado el 7 de diciembre de 2015 .
^ "Sitio web de MiniBooNE".
^ ab The MiniBooNE Collaboration (mayo de 2018). "Exceso significativo de eventos similares a electrones en el experimento de neutrinos de línea de base corta MiniBooNE". Physical Review Letters . 121 (22): 221801. arXiv : 1805.12028 . Bibcode :2018PhRvL.121v1801A. doi :10.1103/PhysRevLett.121.221801. PMID 30547637. S2CID 53999758.
^ Junio de 2018, Rafi Letzter 01 (1 de junio de 2018). "Un importante experimento de física acaba de detectar una partícula que no debería existir". livescience.com . Consultado el 18 de septiembre de 2021 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
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^ S. Dodelson; A. Melchiorri; A. Slosar (2006). "¿Es la cosmología compatible con los neutrinos estériles?". Physical Review Letters . 97 (4): 04301. arXiv : astro-ph/0511500 . Bibcode :2006PhRvL..97d1301D. doi :10.1103/PhysRevLett.97.041301. PMID 16907563. S2CID 18263443.
^ G. Gelmini; S. Palomares-Ruiz y S. Pascoli (2004). "Baja temperatura de recalentamiento y el neutrino estéril visible". Physical Review Letters . 93 (8): 081302. arXiv : astro-ph/0403323 . Código Bibliográfico :2004PhRvL..93h1302G. doi :10.1103/PhysRevLett.93.081302. PMID 15447171. S2CID 13111683.
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^ T. Katori; VA Kostelecky; R. Tayloe (2006). "Modelo global de tres parámetros para oscilaciones de neutrinos usando violación de Lorentz". Physical Review D . 74 (10): 105009. arXiv : hep-ph/0606154 . Código Bibliográfico :2006PhRvD..74j5009K. doi :10.1103/PhysRevD.74.105009. S2CID 6459548.
^ M. Alpert (septiembre de 2008). «Fermilab busca visitantes de otra dimensión». Scientific American . Consultado el 23 de septiembre de 2008 .
^ Letzter, Rafi (1 de junio de 2018). «Un importante experimento de física acaba de detectar una partícula que no debería existir». LiveScience . Consultado el 4 de junio de 2018 .
^ ¿ Ha descubierto un laboratorio de física estadounidense una nueva partícula? Paul Rincon, BBC News . 6 de junio de 2018.
Enlaces externos
Comunicado de prensa de los primeros resultados de MiniBooNe y arXiv :0704.1500
Sitio web de MiniBooNE
Publicaciones de MiniBooNE
Detalles del experimento
Descripción general de MiniBooNE para proveedores de aceite mineral
Una discusión informal del experimento y los resultados iniciales.
Experimento que elimina el cuarto neutrino (Abril de 2007 Scientific American)
Atajos dimensionales: evidencia de la existencia de neutrinos estériles (agosto de 2007; Scientific American)
