Анализ результата эксперимента нейтрино-4 совместно с другими экспериментами по поиску стерильного нейтрино в рамках нейтринной модели 3+1

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проанализировано соответствие результатов, полученных в эксперименте Нейтрино-4 с результатами экспериментов NEOS, DANSS, STEREO, PROSPECT на реакторах, экспериментов MiniBooNE, LSND, MicroBoone на ускорителях, эксперимента IceCube и эксперимента BEST c нейтринным источником 51Cr. Обсуждается согласие результатов эксперимента Нейтрино-4, эксперимента BEST и галлиевой аномалии по углу смешивания. Обсуждается разногласие между результатами перечисленных выше прямых экспериментов с результатами реакторной аномалии, а также с ограничениями из солнечных и космологических данных. Показано, что результаты, вышеперечисленных прямых ускорительных экспериментов по поиску стерильного нейтрино и эксперимента IceCube не противоречат эксперименту Нейтрино-4 в рамках нейтринной модели 3+1 в пределах 3σ контуров экспериментальных ошибок. Параметры стерильного нейтрино из экспериментов Нейтрино-4 и BEST позволяют сделать оценку на массу стерильного нейтрино m4 = (2.70 ± 0.22)эВ и эффективную массу электронного нейтрино m4νe = (0.86 ± 0.21)эВ. Приводится матрица модулей параметров смешивания в нейтринной модели 3+1 и схема смешивания.

Об авторах

А. П Серебров

НИЦ «Курчатовский институт»

Email: serebrov_ap@pnpi.nrcki.ru

Р. М Самойлов

НИЦ «Курчатовский институт»

М. Е Чайковский

НИЦ «Курчатовский институт»

Список литературы

  1. R. L. Workman et al., Particle Data Group, Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2022, 083C01 (2022). https://doi.org/10.1093/ptep/ptac097
  2. A. Aguilar et al., LSND Collaboration, Phys. Rev. D 64, 112007 (2001); [hep-ex/0104049]; https://doi.org/10.1103/PhysRevD.64.112007
  3. A. A. Aguilar-Arevalo et al., MiniBooNE Collaboration, Phys. Rev. Lett. 121, 221801 (2018); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.221801
  4. G. Mention, M. Fechner, T. Lasserre, T. Mueller, D. Lhuillier, M. Cribier et al., The Reactor Antineutrino Anomaly, Phys. Rev. D 83, 073006 (2011); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.073006
  5. C. Giunti and T. Lasserre, eV-scale Sterile Neutrinos, Annual Review of Nuclear and Particle Science, 69, 163 (2019); https://doi.org/10.1146/annurevnucl-101918-023755
  6. W. Hampel et al., GALLEX Collaboration, Phys. Lett. B 420, 114 (1998); https://doi.org/10.1016/S0370-2693(97)01562-1
  7. J. Abdurashitov et al., SAGE Collaboration, Phys. Rev. C 59, 2246 (1999); https://doi.org/10.1103/PhysRevC.59.2246
  8. V. Barinov, B. Cleveland, V. Gavrin, D. Gorbunov, and T. Ibragimova, Phys. Rev. D 97, 073001 (2018); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.97.073001
  9. S. Gariazzo, P. F. de Salas, and S. Pastor, JCAP 07, 014 (2019).
  10. B. Dasgupta and J. Kopp, Phys. Rev. Lett. 112, 031803 (2014).
  11. A. Serebrov and R. Samoilov, JETP Lett 112 4, 199 (2020); https://doi.org/10.1134/S0021364020160122
  12. A. P. Serebrov et al., Neutrino-4 Collaboration, Phys. Rev. D 104, 032003; https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.032003
  13. V. V. Barinov et al., BEST Collaboration, Phys. Rev. C 105, 065502 (2022); https://doi.org/10.1103/PhysRevC.105.065502
  14. V. Barinov, V. Gavrin, V. Gorbachev, D. Gorbunov, and T. Ibragimova, Phys. Rev. D 99, 111702 (2019); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.99.111702
  15. V. Barinov and D. Gorbunov, Phys. Rev. D 105, L051703 (2022); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.L051703
  16. K. N. Abazajian et. al., Light Sterile Neutrinos: A White Paper, arXiv:1204.5379v1
  17. C. Giunti, Y. F. Li, C. A. Ternes, and Z. Xin, Phys. Lett. B 829, 137054 (2022).
  18. K. Goldhagen, M. Maltoni, S. Reichard, and Thomas Schwetz, Eur. Phys. J. C 82, 116 (2022); https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10052-2
  19. F. P. An et al., PROSPECT, Daya Bay collaborations, Phys. Rev. Lett. 128, 081801 (2022); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.081801
  20. D. S. Gorbunov, V. A. Rubakov, Introduction to the Theory of the Early Universe: Hot Big Bang Theory, 2nd edition, New Jersey: World Scientific (2017); https://doi.org/10.1142/7874
  21. I. Alekseev et. al., DANSS Collaboration, Phys. Lett. B 787, 56 (2018); https://doi.org/10.1016/j.physletb.2018.10.038.
  22. Z. Atif et al., The RENO and NEOS Collaborations, Search for Sterile Neutrino Oscillation Using RENO and NEOS Data, Phys. Rev. D 105, L111101 (2022); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.L111101
  23. M. Andriamirado et. al., PROSPECT Collaboration, Phys. Rev. D 103, 032001 (2021); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.103.032001
  24. H. Almaz'an et. al., STEREO Collaboration, Phys. Rev. D 102, 052002 (2020); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.052002
  25. M. Licciardi, Experimental results with reactors, The XXX International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Neutrino 2022), https://indico.kps.or.kr/event/30/contributions/850/attachments/143/309/Slide_Matthieu%20Licciardi.pdf
  26. M. Aker et al., KATRIN Collaboration, Phys. Rev. Lett. 126, 091803 (2021); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.091803
  27. M. Aker et al., The KATRIN Collaboration, Nat. Phys. 18, 160-166 (2022); https://doi.org/10.1038/s41567-021-01463-1
  28. M. Agostini et al., GERDA Collaboration, Phys. Rev. Lett. 125, 252502 (2020); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.252502
  29. K. Abe et al., T2K Collaboration, Phys. Rev. D 91, 051102(R) (2015); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.91.051102
  30. M. G. Aartsen et al., IceCube Collaboration, Phys. Rev. Lett. 125, 141801; https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.141801
  31. M. G. Aartsen et al., IceCube Collaboration, Phys. Rev. D 102, 052009; https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.052009
  32. M. Dentler, 'A. Hern'andez-Cabezudo, J. Kopp et al., J. High Energ. Phys. 2018, 10, (2018).
  33. C. A. Arg�uelles et al., Phys. Rev. Lett. 128, 241802 (2022); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.241802
  34. S. Haystotz, P. F. de Salas, S. Gariazzo, M. Gerbino, M. Lattanzi, S. Vagnozzi, K. Freese, and S. Pastor, Phys. Rev. D 104, 123524 (2021); https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.123524
  35. A. P. Serebrov, R. M. Samoilov, M. E. Chaikovskii, and O.M. Zherebtsov, JETP Letters 116, 669 (2022); https://doi.org/10.1134/S002136402260224X
  36. C. Rubbia, XIX International Workshop on Neutrino Telescopes, (Online - 18-26 February 2021); https://agenda.infn.it/event/24250/timetable/#20210218.detailed
  37. R. Samoilov, Neutrino-4 Collaboration, LXX International Conference NUCLEUS - 2020. Nuclear Physics and Elementary Particle Physics; https://indico.cern.ch/event/839985/contributions/4060591/attachments/2124912/3577374/Samoilov_neutrino-4_nucleus.pdf

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах