Poiski bol'shikh dopolnitel'nykh izmereniy v eksperimente DANSS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Детектор DANSS расположен вблизи энергетического реактора на Калининской АЭС (на расстояниях 10.9–12.9 м) и детектирует до 5000 антинейтринных событий в день. В этой статье обсуждаются результаты поиска Больших Дополнительных Измерений (Large Extra Dimensions, LED) в простейшем случае одного доминирующего большого дополнительного измерения. Данная теория предполагает осцилляции частиц в скрытое измерение конечного размера, и ее предсказания зависят не только от разницы квадратов масс, но и от абсолютного масштаба масс нейтрино. Моделирование эксперимента с помощью Монте-Карло позволило получить его чувствительность к LED для различных значений параметров модели – размера большого скрытого измерения a и массы легчайшего нейтрино m0. Анализ почти 5.8 млн. антинейтринных событий не дал статистически значимых указаний на существование LED (статистическая значимость лучшей точки составила лишь 2.0 (1.8)σ для нормальной (обратной) иерархии масс нейтрино). Получены ограничения для размера дополнительного измерения и массы легчайшего нейтрино. Для ряда областей эти ограничения являются лучшими в мире. Они включают большую долю параметров, предпочитаемых для объяснения в рамках этой модели галлиевой аномалии и реакторной антинейтринной аномалии, включая соответствующие лучшие точки.

References

  1. G. Mention, M. Fechner, Th. Lasserre, Th. A. Mueller, D. Lhuillier, M. Cribier, and A. Letourneau. Phys. Rev. D 83, 073006 (2011); doi: 10.1103/PhysRevD.83.073006.
  2. J. N. Abdurashitov, V. N. Gavrin, S. V. Girin et al. (SAGE Collaboration), Phys. Rev. C 59, 2246 (1999); DOI: 10 .1103/PhysRevC.59.2246; URL:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.59.2246.
  3. J. N. Abdurashitov, V. N. Gavrin, S. V. Girin et al. (SAGE Collaboration), Phys. Rev. C 73, 045805 (2006); doi: 10.1103/PhysRevC.73.045805.
  4. W. Hampel, G. Heusser, J. Kiko et al. (GALLEX Collaboration), Physics Letters B 420(1), 114 (1998); DOI: https://doi.org/10.1016/S0370-2693(97)01562-1; URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269397015621.
  5. F. Kaether, W. Hampel, G. Heusser, J. Kiko, and T. Kirsten, Phys. Rev. B 685, 47 (2010); doi: 10.1016/j.physletb.2010.01.030.
  6. M. Laveder, Nuclear Physics B – Proceedings Supplements 168, 344 (2007); DOI: https://doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2007.02.037; URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920563207001752.
  7. V. V. Barinov, B. T. Cleveland, S. N. Danshin et al. (BEST Collaboration), Phys. Rev. Lett. 128, 232501 (2022); doi: 10.1103/PhysRevLett.128.232501; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.232501.
  8. V. V. Barinov, S. N. Danshin, V. N. Gavrin et al. (BEST Collaboration), Phys. Rev. C 105, 065502 (2022); doi: 10.1103/PhysRevC.105.065502; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.105.065502.
  9. V. Kopeikin, M. Skorokhvatov, and O. Titov, Phys. Rev. D 104, L071301 (2021); doi: 10.1103/PhysRevD.104.L071301; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.104.L071301.
  10. N. Arkani-Hamed, S. Dimopoulos, and G. R. Dvali, Phys. Lett. B 429, 263 (1998); doi: 10.1016/S0370-2693(98)00466-3; arXiv: hep-ph/9803315.
  11. H. Davoudiasl, P. Langacker, and M. Perelstein, Phys. Rev. D 65, 105015 (2002); doi: 10.1103/PhysRevD.65.105015; arXiv: hep-ph/0201128.
  12. D. J. Kapner, T. S. Cook, E. G. Adelberger, J. H. Gundlach, Blayne R. Heckel, C. D. Hoyle, and H. E. Swanson, Phys. Rev. Lett. 98, 021101 (2007); doi: 10.1103/PhysRevLett.98.021101; arXiv: hep-ph/0611184.
  13. P. A. Zyla, R. M. Barnett, J. Beringer, et al (Particle Data Group), Phys. Rev. D 110(3), 030001 (2024); doi: 10.1103/PhysRevD.110.030001.
  14. N. Arkani-Hamed, S. Dimopoulos, G. R. Dvali, and J. March-Russell, Phys. Rev. D 65, 024032 (2001); doi: 10.1103/PhysRevD.65. 024032. arXiv: hep- ph/9811448.
  15. P. A. N. Machado, H. Nunokawa, F. A. Pereira dos Santos, and R. Zukanovich Funchal, arXiv: arXiv:1110.1465 [hep-ph] (2011).
  16. I. Alekseev, V. Belov, V. Brudanin et al. (DANSS Collaboration), JINST 11(11), 11011 (2016); doi: 10.1088/1748-0221/11/11/P11011; arXiv: arXiv:1606.02896[physics.ins-det].
  17. I. Alekseev, V. Belov, V. Brudanin et al. (DANSS Collaboration), Phys. Lett. B 787(10), 56 (2018); doi: 10.1016/j.physletb.2018.10.038.
  18. D. Svirida, J. Phys. Conf. Ser. 1690(1), 012179 (2020); doi: 10.1088/1742-6596/1690/1/012179.
  19. S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako et al. (Collaboration), Nucl. Instrum. Methods A 506(3), 250 (2003); DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8.
  20. I. G. Alekseev, Bull. Lebedev Phys. Inst. 51(1), 8 (2024); doi: 10.3103/S1068335623601796.
  21. P. Huber, Phys. Rev. C 84, 024617 (2011); doi: 10.1103/PhysRevC.84.024617.
  22. Th. A. Mueller, D. Lhuillier, M. Fallot, A. Letourneau, S. Cormon, M. Fechner, L. Giot, T. Lasserre, J. Martino, G. Mention, A. Porta, and F. Yermia, Phys. Rev. C 83, 054615 (2011); doi: 10.1103/PhysRevC.83.054615.
  23. F. P. An, A. B. Balantekin, M. Bishai et al. (Daya Bay Collaboration), Chinese Physics C 45(7), 073001 (2021); DOI: https://doi.org/10.1088/1674-1137/abfc38.
  24. D. V. Forero, C. Giunti, C. A. Ternes, and O. Tyagi, Phys. Rev. D 106(3), 035027 (2022); doi: 10.1103/PhysRevD.106.035027; arXiv: arXiv:2207.02790 [hep-ph].
  25. N. A. Skrobova, Bull. Lebedev Phys. Inst. 47(4), 101 (2020); doi: 10.3103/S1068335620040077.
  26. N. A. Skrobova, Bull. Lebedev Phys. Inst. 47(9), 271 (2020); doi: 10.3103/S1068335620090067.
  27. S. S. Wilks, Annals Math. Statist. 9(1), 60 (1938); doi: 10.1214/aoms/1177732360.
  28. D. Adey, F. P. An, A. B. Balantekin et al. (Daya Bay Collaboration), Phys. Rev. Lett. 121, 241805 (2018); doi: 10.1103/PhysRevLett.121.241805; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.121.241805.
  29. P. Adamson, I. Anghel, A. Aurisano et al. (MINOS Collaboration), Phys. Rev. D 94, 111101 (2016); doi: 10.1103/PhysRevD.94.111101; URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.94.111101.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).