Подземный нейтринный эксперимент DUNE – расчет чувствительности к измерению параметров осцилляций

Аннотация

Особенности подземного нейтринного ускорительного эксперимента DUNE позволят ученым завершить изучение трехфлейворных осцилляций нейтрино в рамках расширенной Стандартной модели.

Рассмотрено, насколько DUNE будет чувствителен к определению слабо измеренных или почти неизвестных осцилляционных параметров нейтрино. Построены зависимости уровня значимости от истинных значений фазы δ_CP к определению иерархии масс нейтрино и к сохранению или нарушению комбинированной четности. Моделирование выполнено в двух программных средах, созданных для проведения осцилляционного анализа, — GLoBES и GNA. Поскольку в GNA данный анализ выполняется впервые, авторами предварительно была разработана оболочка, которая может рассчитывать числа событий, строить гистограммы осцилляционных каналов и проводить расчет чувствительностей как для DUNE, так и для других ускорительных экспериментов. Показано, что через 7 лет работы на уровне значимости больше чем 5σ для всех значений δ_CP будет определена иерархия масс нейтрино, через 10 лет работы эксперимента для 50 % значений δ_CP на уровне значимости 3σ будет определено, существует ли нарушение CP-симметрии в лептонном секторе.