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MiniBooNE

MiniBooNE ist ein Experiment am Fermi National Accelerator Laboratory, um Neutrinooszillationen zu beobachten (BooNE ist ein Akronym für Booster Neutrino Experiment).

Ein Neutrino-Strahl, der hauptsächlich aus Myon-Neutrinos besteht, ist auf einen Detektor gerichtet, der 800 Tonnen Mineralöl enthält und mit 1.280 Photomultipliern ausgerüstet ist. Ein Überschuss von Elektron-Neutrino-Ereignissen im Detektor würde die Interpretation der Neutrino-Oszillation des LSND-Ergebnisses stützen.

Geschichte und Motivation Bearbeiten

Die Beobachtung von Sonnenneutrinos und atmosphärischen Neutrinos sind Indizien für Neutrinooszillationen. Diese setzen voraus, dass Neutrinos eine von Null verschiedene Masse besitzen. Daten vom LSND im Los Alamos National Laboratory sind umstritten, da sie im Rahmen des Standardmodells nicht mit den Oszillationsparametern anderer Neutrinoexperimenten vereinbar sind. Entweder muss das Standardmodell erweitert werden oder eines der experimentellen Ergebnisse muss eine andere Erklärung haben. Darüber hinaus hat das KARMEN-Experiment in Karlsruhe eine ähnliche Region wie das LSND-Experiment untersucht. Dabei gab es kein Anzeichen von Neutrino-Oszillationen, allerdings war dieses Experiment weniger empfindlich als das LSND-Experiment. Beide sind im Rahmen der Fehlertoleranzen jedoch miteinander vereinbar.

Kosmologische Daten begrenzen die Masse der sterilen Neutrinos indirekt. Aber das ist sehr modellabhängig. So wurde ms < 0,26 eV (0,44 eV) bei 95 % (99,9 %) Konfidenz abgeschätzt. Allerdings können die kosmologischen Daten innerhalb von Modellen mit verschiedenen Annahmen in Einklang gebracht werden.

MiniBooNE wurde entworfen, um in kontrollierter Umgebung das strittige LSND-Ergebnis zu verifizieren oder zu falsifizieren. Die ersten Resultate gab es Ende März 2007. Sie zeigten keine Indizien für die Oszillation vom Myon-Neutrino zum Elektron-Neutrino in den Energiebereichen des LSND-Experiments. Damit ist die Interpretation des LSND-Experiments als eine einfache 2-Neutrino-Oszillation widerlegt. Die MiniBooNE-Kollaboration führt derzeit weitere Analysen ihrer Daten durch. Es gibt erste Indizien für die Existenz des sterilen Neutrinos. Es wird von einigen Physikern als Hinweis auf das Vorhandensein von Bulk oder Lorentz-Verletzung gedeutet. Um das zu untersuchen, haben einige Mitglieder des MiniBooNE-Teams sich mit weiteren Wissenschaftlern zu einer neuen Kollaboration zusammengeschlossen, um ein neues Experiment mit dem Namen MicroBooNE zu entwerfen.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. The Karlsruhe Rutherford Medium Energy Neutrino Experiment. Abgerufen am 2. Februar 2018 (englisch).
  2. S. Dodelson, A. Melchiorri, A. Slosar: Is cosmology compatible with sterile neutrinos? In: Physical Review Letters. 97. Jahrgang, 2006, S. 04301, doi:10.1103/PhysRevLett.97.041301, arxiv:astro-ph/0511500.
  3. G. Gelmini, S. Palomares-Ruiz, and S. Pascoli: Low reheating temperature and the visible sterile neutrino. In: Physical Review Letters. 93. Jahrgang, 2004, S. 081302, doi:10.1103/PhysRevLett.93.081302, arxiv:astro-ph/0403323.
  4. A. A. Aguilar-Arevalo et al. (MiniBooNE Collaboration): A Search for Electron Neutrino Appearance at the Δm2 ~ 1 eV2 Scale. In: Physical Review Letters. 98. Jahrgang, 2007, S. 231801, doi:10.1103/PhysRevLett.98.231801, arxiv:0704.1500.
  5. M. Alpert: Dimensional Shortcuts. In: Scientific American. August 2007, abgerufen am 23. Juli 2007.
  6. H. Päs, S. Pakvasa, T.J. Weiler: Shortcuts in extra dimensions and neutrino physics. In: AIP Conference Proceedings. 903. Jahrgang, 2007, S. 315, doi:10.1063/1.2735188, arxiv:hep-ph/0611263.
  7. T. Katori, V.A. Kostelecky, R. Tayloe: Global three-parameter model for neutrino oscillations using Lorentz violation. In: Physical Review. 74. Jahrgang, 2006, S. 105009, doi:10.1103/PhysRevD.74.105009, arxiv:hep-ph/0606154.
  8. M. Alpert: Fermilab Looks for Visitors from Another Dimension. In: Scientific American. September 2008 (scientificamerican.com [abgerufen am 23. September 2008]).
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Folgende Teile dieses Artikels scheinen seit 2008 nicht mehr aktuell zu sein Das im Artikel noch als in der Planungsphase befindlich angegebene Nachfolge Experiment MicroBooNE gibt es langst siehe microboone fnal gov MiniBooNE ist wohl lange schon Geschichte Bitte hilf uns dabei die fehlenden Informationen zu recherchieren und einzufugen Wikipedia WikiProjekt Ereignisse Vergangenheit 2008 MiniBooNE ist ein Experiment am Fermi National Accelerator Laboratory um Neutrinooszillationen zu beobachten BooNE ist ein Akronym fur Booster Neutrino Experiment Ein Neutrino Strahl der hauptsachlich aus Myon Neutrinos besteht ist auf einen Detektor gerichtet der 800 Tonnen Mineralol enthalt und mit 1 280 Photomultipliern ausgerustet ist Ein Uberschuss von Elektron Neutrino Ereignissen im Detektor wurde die Interpretation der Neutrino Oszillation des LSND Ergebnisses stutzen Geschichte und Motivation BearbeitenDie Beobachtung von Sonnenneutrinos und atmospharischen Neutrinos sind Indizien fur Neutrinooszillationen Diese setzen voraus dass Neutrinos eine von Null verschiedene Masse besitzen Daten vom LSND im Los Alamos National Laboratory sind umstritten da sie im Rahmen des Standardmodells nicht mit den Oszillationsparametern anderer Neutrinoexperimenten vereinbar sind Entweder muss das Standardmodell erweitert werden oder eines der experimentellen Ergebnisse muss eine andere Erklarung haben Daruber hinaus hat das KARMEN Experiment in Karlsruhe 1 eine ahnliche Region wie das LSND Experiment untersucht Dabei gab es kein Anzeichen von Neutrino Oszillationen allerdings war dieses Experiment weniger empfindlich als das LSND Experiment Beide sind im Rahmen der Fehlertoleranzen jedoch miteinander vereinbar Kosmologische Daten begrenzen die Masse der sterilen Neutrinos indirekt Aber das ist sehr modellabhangig So wurde ms lt 0 26 eV 0 44 eV bei 95 99 9 Konfidenz abgeschatzt 2 Allerdings konnen die kosmologischen Daten innerhalb von Modellen mit verschiedenen Annahmen in Einklang gebracht werden 3 MiniBooNE wurde entworfen um in kontrollierter Umgebung das strittige LSND Ergebnis zu verifizieren oder zu falsifizieren Die ersten Resultate gab es Ende Marz 2007 Sie zeigten keine Indizien fur die Oszillation vom Myon Neutrino zum Elektron Neutrino in den Energiebereichen des LSND Experiments Damit ist die Interpretation des LSND Experiments als eine einfache 2 Neutrino Oszillation widerlegt 4 Die MiniBooNE Kollaboration fuhrt derzeit weitere Analysen ihrer Daten durch Es gibt erste Indizien fur die Existenz des sterilen Neutrinos 5 Es wird von einigen Physikern als Hinweis auf das Vorhandensein von Bulk 6 oder Lorentz Verletzung gedeutet 7 Um das zu untersuchen haben einige Mitglieder des MiniBooNE Teams sich mit weiteren Wissenschaftlern zu einer neuen Kollaboration zusammengeschlossen um ein neues Experiment mit dem Namen MicroBooNE zu entwerfen 8 Weblinks BearbeitenMiniBooNe first results press release arxiv 0704 1500 englisch MiniBooNE website englisch Overview of MiniBooNE for Mineral Oil Suppliers englisch An informal discussion of the experiment and initial results englisch Experiment Nixes Fourth Neutrino Scientific American April 2007 englisch Dimensional Shortcuts evidence for sterile neutrino Scientific American August 2007 englisch Einzelnachweise Bearbeiten The Karlsruhe Rutherford Medium Energy Neutrino Experiment Abgerufen am 2 Februar 2018 englisch S Dodelson A Melchiorri A Slosar Is cosmology compatible with sterile neutrinos In Physical Review Letters 97 Jahrgang 2006 S 04301 doi 10 1103 PhysRevLett 97 041301 arxiv astro ph 0511500 G Gelmini S Palomares Ruiz and S Pascoli Low reheating temperature and the visible sterile neutrino In Physical Review Letters 93 Jahrgang 2004 S 081302 doi 10 1103 PhysRevLett 93 081302 arxiv astro ph 0403323 A A Aguilar Arevalo et al MiniBooNE Collaboration A Search for Electron Neutrino Appearance at the Dm2 1 eV2 Scale In Physical Review Letters 98 Jahrgang 2007 S 231801 doi 10 1103 PhysRevLett 98 231801 arxiv 0704 1500 M Alpert Dimensional Shortcuts In Scientific American August 2007 abgerufen am 23 Juli 2007 H Pas S Pakvasa T J Weiler Shortcuts in extra dimensions and neutrino physics In AIP Conference Proceedings 903 Jahrgang 2007 S 315 doi 10 1063 1 2735188 arxiv hep ph 0611263 T Katori V A Kostelecky R Tayloe Global three parameter model for neutrino oscillations using Lorentz violation In Physical Review 74 Jahrgang 2006 S 105009 doi 10 1103 PhysRevD 74 105009 arxiv hep ph 0606154 M Alpert Fermilab Looks for Visitors from Another Dimension In Scientific American September 2008 scientificamerican com abgerufen am 23 September 2008 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title MiniBooNE amp oldid 227386214