Физики Вашингтонского университета в Сент-Луисе уже предлагал способ использовать данные из ультра-высоких энергий нейтрино для изучения взаимодействий за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц. Модель Зее взрыв использует новые данные от крупных нейтринных телескопов, таких как IceCube в нейтринной обсерватории в Антарктиде и ее будущего расширения.
«Нейтрино продолжают интриговать нас и растянуть наше воображение. Эти частицы духа являются наименее изученной в стандартной модели, но они держат ключ к тому, что лежит за его пределами», — сказал Bhupal Дев, доцент физики в области искусств и наук и автор нового исследования, в физическая.
«Пока все нестандартные исследования взаимодействия на детектор IceCube были сосредоточены только на низкоэнергетических данных атмосферных нейтрино», — сказал Дэв, который является частью Макдоннелл-центр Университета Вашингтона в области космических наук. «Механизма Зее взрыв ‘предоставляет новый инструмент для зонда нестандартных взаимодействий с использованием ультра-высоких энергий нейтрино в детектор IceCube».
Ультра-высоких энергий событий
С момента открытия нейтринных осцилляций двух десятилетий назад, который заработал в 2015 Нобелевской премии по физике, ученые добились значительного прогресса в понимании свойств нейтрино, но много вопросов остаются без ответа.
Например, тот факт, что нейтрино имеют такой маленькой массой уже требует от ученых, чтобы рассмотреть теорий за пределами Стандартной модели. В таких теориях, «нейтрино могли бы новых нестандартных взаимодействий с материей, так как они распространяются по ней, которые в значительной степени будут влиять на их дальнейшую точность измерений,» Дэв говорил.
В 2012 году коллаборации IceCube, который сообщил о первом наблюдении ультра-высоких энергий нейтрино от внеземных источников, которые открыли новое окно для изучения свойств нейтрино на максимально высоких энергий. После этого открытия, IceCube, который сообщил о 100 таких ультра-высоких энергий событий нейтрино.
«Мы сразу поняли, что это может дать нам новый способ взглянуть на экзотических частиц, таких, как суперсимметричные партнеры и тяжелых распадающейся темной материи», — сказал Дев. За предыдущие несколько лет, он искал способы поиска сигналов Новой физики в различных энергетических масштабах и в соавторстве с полдюжины статей, изучение возможностей.
«Общая стратегия я следовал во всех этих работах был искать аномальные черты в наблюдаемом спектре событий, которые затем могут быть истолкованы как возможный признак новой физики», — сказал он.
Самая зрелищная функция будет резонанс: что физики свидетелем, как драматическое улучшение событий в узком окне энергии. Дэв посвятил все свое время думать о новых сценариев, которые могут вызывать такую функцию резонанса. Вот где идея для текущей работы пришел.
В стандартной модели, ультра-высокой энергии нейтрино может производить W-бозонов в резонанс. Этот процесс, известен как резонанс Глэшоу, уже видели в IceCube, который, по предварительным результатам, представленным на конференции по нейтринной 2018.
«Мы предполагаем, что подобные резонансные особенности могут быть вызваны из-за нового света, заряженных частиц, который обеспечивает новый способ зонд нестандартные взаимодействия нейтрино,» Дэв говорил.
Ворвавшись на сцену нейтрино
Дэв и его соавтор Калади бабу в Оклахома государственный университет рассматривается модель Зее, популярная модель радиационного массовой генерации нейтрино, в качестве прототипа для своего исследования. Данная модель позволяет заряженных скаляров, чтобы быть как 100 раз больше массы протона.
«Эти легкие, заряженной Зее-скаляры может привести к Глэшоу-как резонанс в ультра-высоких спектра событие энергии нейтрино в нейтринной обсерватории IceCube, который,» Дэв сказал.
Потому что новый резонанса предполагает заряженных скалярных величин в модели Зи, они решили назвать его ‘прорвало Зи’.
Yicong Суй в Университете Вашингтона и Москва Яна в штата Оклахома, обе аспирантов в области физики и соавторов данного исследования, сделал масштабное моделирование событий и анализа данных, показывающих, что можно обнаружить такого нового резонанса с использованием данных IceCube, который.
«Нам нужна эффективная выдержка не менее четырех раз в нынешней экспозиции будет достаточно чувствительным, чтобы обнаружить новый резонанс-так что будет около 30 лет с нынешним IceCube в дизайне, но только три года IceCube в поколении 2,» Дэв сказал, обращаясь к предлагаемому следующего поколения, расширение IceCube, который с 10 км3 детектор объема.
«Это эффективный способ искать новых заряженных скаляров на IceCube в дополнение к прямым поиски этих частиц на Большом адронном коллайдере».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!