Modelo estándar mínimo de neutrinos

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El modelo estándar mínimo de neutrinos ( eng.  The Neutrino Minimal Standard Model ; también se utilizan las abreviaturas νMSM o nuMSM ) es una extensión del modelo estándar de física de partículas al agregar tres (según el número de generaciones ) estériles a la derecha (que no participan en débiles interacciones) neutrinos con masas que no excedan la escala de energía electrodébil . El modelo fue propuesto por primera vez en 2005 por Takehiko Asaki (淺 賀 岳彦 Asaka Takehiko ) y Mikhail Evgenievich Shaposhnikov [1] . En este modelo, en el marco de un enfoque unificado, es posible obtener una solución a los problemas de las oscilaciones de neutrinos , la materia oscura y la asimetría bariónica del Universo [2] .

Búsqueda de neutrinos estériles ligeros

Los resultados de los experimentos sobre el estudio de las oscilaciones de neutrinos están generalmente bien descritos por un esquema con tres neutrinos que interactúan débilmente. Sin embargo, varias de las denominadas anomalías de neutrinos no pueden explicarse en el marco de este enfoque y, posiblemente, indican la existencia de al menos un estado de neutrino adicional (neutrino estéril) con una masa de ~ 1 eV [3] .

  1. En el experimento de neutrinos de línea de base corta LSND ( Liquid Scintillator Neutrino Detector ) [4] , en el que se estudió la mezcla de antineutrinos muónicos y electrónicos como resultado de oscilaciones , se observó un exceso de antineutrinos electrónicos a un nivel de 3,8 σ se encontró para la relación de la base experimental L a la energía del neutrino E/L ~ 1 eV² . La verificación de este efecto se llevó a cabo en el experimento MiniBooNE ( Mini Booster Neutrino Experiment )  ( Illinois , EE. UU.) [5] , cuyos resultados coincidieron en general con el resultado de LSND, sin embargo, la sensibilidad lograda en MiniBooNE no nos permitió determinar sin ambigüedades confirmar o refutar el resultado LSND.
  2. Durante las mediciones con fuentes artificiales de neutrinos en los experimentos SAGE (Soviet-American Gallium Experiment at the Baksan Neutrino Observatory ) y GALLEX (Gallium Experiment at the Gran Sasso National Laboratory ), el número de eventos registrados resultó ser inferior al esperado. La significación estadística del efecto ("anomalía del galio") fue de aproximadamente 2,9 σ Este déficit también puede explicarse por oscilaciones entre el neutrino electrónico y el neutrino estéril con Δm² ~ 1 eV² [6] [7] .
  3. Como resultado de una nueva estimación del flujo de antineutrinos de los reactores [8] , se encontró que el valor de este flujo es aproximadamente un 3% más alto que el valor anterior utilizado durante mucho tiempo en los experimentos con reactores. Esto llevó al hecho de que los flujos de neutrinos medidos en diferentes experimentos a distancias ≤ 100 m del núcleo del reactor resultaron ser menores que los flujos determinados para estas distancias en base a [8] . Tal discrepancia entre los flujos de antineutrinos predichos y medidos podría explicarse por la desaparición de antineutrinos debido a oscilaciones con Δm² ~ 1 eV² . Este efecto, cuya significación estadística fue de 2,8 σ , se denominó "anomalía del reactor". Pero otros experimentos arrojan dudas sobre este efecto [3] .
  4. El nuevo experimento de neutrinos BEST ( Experimento de Baksan sobre transiciones estériles ) ,  lanzado en 2019 en el Observatorio de Neutrinos de Baksan y destinado a detectar supuestas oscilaciones de neutrinos entre neutrinos electrónicos y estériles, según resultados preliminares, confirma el efecto. A partir del otoño de 2021, con una significación estadística cercana a 4 σ [9] .

Notas

  1. ↑ T. Asaka y M. Shaposhnikov.  El νMSM, la materia oscura y la asimetría bariónica del universo  // Physics Letters B : diario. - 2005. - vol. 620 , n. 1-2 . - P. 17-26 . -doi : 10.1016 / j.physletb.2005.06.020 .
  2. ↑ D. S. Gorbunov , Los neutrinos estériles y su papel en la física de partículas y la cosmología Copia de archivo del 20 de septiembre de 2015 en Wayback Machine // Uspekhi fizicheskikh nauk , 184 :5 (2014), 545-554
  3. ↑ 1 2 Yuri Grigorievich Kudenko. Oscilaciones de neutrinos: resultados recientes y perspectivas inmediatas  // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. — 2018-08-01. - T. 188 , n. 8 _ — S. 821–830 . — ISSN 0042-1294 . -doi : 10.3367 / ufnr.2017.12.038271 . Archivado el 8 de octubre de 2020.
  4. ↑ Aguilar A et al. Colaboración LSND. (Inglés)  // Phys. Rev.. - 2001.
  5. ↑ AA Aguilar-Arévalo. Anexo al MiniBooNE Run Plab. MinneBooNE Física en 2006 . - Oficina de Información Científica y Técnica (OSTI), 2004-11-02.
  6. ↑ Abdurashitov JN et al. física Rvdo. // Fis. Rev.. - T. 73 .
  7. ↑ W. Hampel. Erste Sonnenneutrino-Messung durch GALLEX  // Physik Journal. — 1992-11. - T. 48 , n. 11 _ — S. 901–905 . — ISSN 0031-9279 . -doi : 10.1002/ phbl.19920481107 .
  8. ↑ 1 2 Mención Breve  // ​​Literatura Americana. — 2011-01-01. - T. 83 , n. 4 . — S. 885–888 . — ISSN 1527-2117 0002-9831, 1527-2117 . -doi : 10.1215/ 00029831-1437342 .
  9. ↑ La confianza en la existencia de neutrinos estériles aumentó en una desviación estándar . N+ (12 de octubre de 2021). Consultado el 12 de octubre de 2021. Archivado desde el original el 12 de octubre de 2021.

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