6月17日，国际NOvA合作组织在意大利米兰举行的2024年中微子会议上展示了新成果。自四年前发布以来，该合作组织的中微子数据增加了一倍，其中包括添加了一个新的低能电子中微子样本。
新结果与之前的NOvA结果一致，但精度有所提高。数据比以前更强烈地支持中微子质量的“正常”排序，但中微子的振荡特性仍然存在模糊性。
最新的NOvA数据非常精确地测量了中微子质量平方之间的较大分裂，并略微偏向于正常质量排序。质量分裂的这种精确度意味着，当与在核反应堆进行的其他实验的数据相结合时，数据以近7:1的几率偏向于正常排序。
这表明中微子遵循正常排序，但物理学家尚未达到宣布发现所需的高确定性门槛。
NOvA是NuMI离轴νe外观的缩写，是由位于芝加哥郊外的美国能源部费米国家加速器实验室管理的一项实验。
费米实验室将一束中微子发射到明尼苏达州阿什河以北500英里处的一台14,000吨重的探测器上。通过在两个地点测量中微子及其反物质伙伴反中微子，物理学家可以研究这些粒子在传播过程中如何改变其类型，这种现象称为中微子振荡。
NOvA旨在进一步了解中微子质量的排序。物理学家知道有三种不同质量的中微子，但他们不知道绝对质量，也不知道哪一种最重。
理论模型预测了两种可能的质量排序：正常排序或倒置排序。在正常排序中，有两个轻中微子和一个较重的中微子;在倒置排序中，有一个轻中微子和两个较重的中微子。
“从反应堆实验中获得更多信息增强了我们对质量排序的了解，并使我们接近令人兴奋的领域，”威廉玛丽学院博士后研究员兼分析联合召集人埃里卡·卡塔诺-穆尔(ErikaCatano-Mur)表示。“我们几乎已经找到了中微子物理学中一个大问题的答案。但我们还没有找到答案。”
在新结果中，中微子振荡的解仍不明确。物理学家目前还没有足够的数据来解开对振荡的两种影响：质量有序性和一种称为电荷宇称不守恒的性质。
合作组观察到了中等程度的振荡，这可以用不同程度的CP破坏来解释，因此他们无法区分质量排序和CP破坏。不过，物理学家们能够排除这两种特性的特定组合。
塔夫茨大学博士后研究员、NOvA分析协调员之一兼会议发言人杰里米沃尔科特(JeremyWolcott)表示：“我们确实需要进行多次测量才能了解所有需要了解的信息。”
“NOvA在这方面发挥着重要作用，因为各种实验都试图测量相同的参数，但这些实验各有特色，”沃尔科特说。“我们开始看到一幅画面，但画面很模糊。拥有不同的测量方法并将它们结合起来真的很重要。”
NOvA实验于2014年开始收集数据，并将持续运行至2027年初，在此期间，该合作希望将反中微子数据集增加一倍。他们还将继续实施分析改进，以最大限度地提高实验的灵敏度。
他们的努力也为未来的实验铺平了道路，这些实验将为解决中微子特性之谜做出更多贡献。
“我们希望最大限度地利用数据，”卡塔诺-穆尔说。“我们所学到的东西——不仅是从结果本身，而且是在过程中，我们对分析方法的了解——将对目前正在建设的下一代实验有用。”
尽管如此，NOvA仍有可能揭示更多有关难以捉摸的中微子的信息。“这一结果是一个重要的提醒，包括NOvA在内的当前一代实验继续收集有价值的数据并产生物理见解，”加州理工学院博士后研究员、分析联合召集人ZoyaVallari说。“它们是我们目前发现的最佳机会。”
NOvA合作项目由来自8个国家50个机构的200多名科学家组成。借助额外的数据和进一步的分析改进，NOvA将使物理学家更接近理解中微子的身份变化行为。
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