مايكروبون

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ جهاز MicroBooNE غرفة إسقاط زمني تعمل بغاز الأرجون السائل (LArTPC) في مختبر فيرميلاب بمدينة باتافيا، إلينوي . يقع الجهاز ضمن خط شعاع النيوترينو المعزز (BNB) ، حيث تُنتَج النيوترينوات عن طريق اصطدام البروتونات الصادرة من مُسرِّع فيرميلاب المعزز بهدف من البريليوم ؛ ما يُنتج العديد من الجسيمات قصيرة العمر (بشكل رئيسي بيونات مشحونة ) التي تتحلل إلى نيوترينوات. تمر النيوترينوات عبر أرضية صلبة (لتصفية الجسيمات غير النيوترينوات من الشعاع)، ثم عبر تجربة أخرى تُسمى ANNIE ، ثم عبر أرضية صلبة أخرى، ثم عبر كاشف الخط الأساسي القصير القريب (SBND) ، ثم عبر الأرضية الصلبة مرة أخرى قبل أن تصل إلى كاشف MicroBooNE على بُعد 470 مترًا من الهدف. بعد MicroBooNE، تستمر النيوترينوات في مسارها إلى كاشف MiniBooNE ثم إلى كاشف ICARUS . يتعرض جهاز MicroBooNE أيضًا لحزمة النيوترينو من الحاقن الرئيسي (NuMI) والتي تدخل الكاشف بزاوية مختلفة.

يتمثل الهدفان الرئيسيان لمشروع MicroBooNE في دراسة فائض الطاقة المنخفضة في مشروع MiniBooNE ومقاطع التفاعل بين النيوترينو والأرجون . [ 1 ] [ 2 ] وكجزء من برنامج النيوترينو ذي الخط الأساسي القصير (SBN)، [ 3 ] سيكون أحد سلسلة من كاشفات النيوترينو إلى جانب كاشف الخط الأساسي القصير القريب الجديد (SBND) وكاشف ICARUS الذي تم نقله .

تم ملء جهاز MicroBooNE بغاز الأرغون في يوليو 2015 وبدأ بجمع البيانات. [ 4 ] أعلن الفريق البحثي في ​​نوفمبر 2015 عن اكتشاف أدلة على أول تفاعلات للنيوترينو في الكاشف. [ 5 ] جمع جهاز MicroBooNE بيانات فيزيائية لمدة خمس سنوات، وانتهى تشغيله في عام 2021 كأطول غرفة إسقاط زمني تعمل باستمرار بغاز الأرغون السائل حتى الآن. [ 6 ]

في أكتوبر 2021، نُشرت نتائج السنوات الثلاث الأولى من التشغيل. تناولت التحليلات فائض الطاقة المنخفضة في تجربة MiniBooNE، وذلك وفقًا لفرضية الفوتون الواحد [ 7 ] [ 8 ] وفرضية الإلكترون [ 9 ] [ 10 ] . لم يُعثر على أي دليل يدعم أيًا من هذين التفسيرين ضمن حساسية تجربة MicroBooNE، والتي تُحددها الإحصاءات وعدم اليقين المنهجي. ادعى البيان الصحفي الصادر عن مختبر فيرميلاب والمُرفق بالنتائج [ 10 ] أن اختبار فرضية الإلكترون وجّه "ضربة قوية لجسيم نظري يُعرف باسم النيوترينو العقيم ". مع ذلك، كان التعليق المُصاحب لأوراق MicroBooNE، عند نشرها في مجلة Physical Review Letters، بعنوان "لغز النيوترينو لا يزال قائمًا" [ 11 ]. لا تزال مساحة المعلمات الكاملة لنماذج النيوترينو العقيم، التي أشارت إليها بيانات MiniBooNE وغيرها، قيد البحث [ 12 ] .

أظهرت النتائج المنشورة في ديسمبر 2025 استبعاد نموذج النيوترينو العقيم ذي الضوء الواحد بمستوى ثقة 95%. [ 13 ]

مراجع

  1. ↑ "فيزياء مايكروبون" . موقع مايكروبون الإلكتروني . مختبر فيرمي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-12-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31-05-2016 .
  2. ↑ ر. أتشياري وآخرون (مجموعة تعاون MicroBooNE) (فبراير 2017). "تصميم وبناء كاشف MicroBooNE". مجلة الأجهزة . 12 (2) P02017. arXiv : 1612.05824 . Bibcode : 2017JInst..12P2017A . doi : 10.1088/1748-0221/12/02/P02017 . S2CID 119212111 . 
  3. ↑ "SBN | الصفحة الرئيسية" . sbn.fnal.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-01-2023 .
  4. ↑ "محققو الخط الأساسي القصير والقضية الغامضة للنيوترينو العقيم" . ساينس ديلي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2015 .
  5. ↑ "MicroBooNE يرصد أول نيوترينوات ناتجة عن مسرع الجسيمات" . Symmetry . 2 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مايو 2016 .
  6. ↑ «انتخاب العالم مات توبس من مختبر فيرميلاب متحدثاً مشاركاً جديداً لمشروع مايكروبون» . أخبار فيرميلاب . 15 مارس 2022.
  7. ↑ التعاون، MicroBooNE؛ أبراتينكو، ب.؛ آن، ر.؛ أنتوني، ج.؛ أريلانو، ل.؛ أسعدي، ج.؛ أشكينازي، أ.؛ بالاسوبرامانيان، س.؛ بالر، ب.؛ بارنز، س.؛ بار، ج. (2022). "البحث عن اضمحلال إشعاعي Δ ذي التيار المحايد الناتج عن النيوترينو في MicroBooNE واختبار أولي لفائض الطاقة المنخفضة في MiniBooNE في ظل فرضية الفوتون الواحد". Physical Review Letters . 128 (11) 111801. arXiv : 2110.00409 . Bibcode : 2022PhRvL.128k1801A . doi : 10.1103/PhysRevLett.128.111801 . PMID 35363017 . S2CID 246946928 .  
  8. ↑ «نتائج جديدة من تجربة MicroBooNE تُلقي الضوء على شذوذ قديم في فيزياء الجسيمات» . discover.lanl.gov . تاريخ الاطلاع: ٢٨ أكتوبر ٢٠٢١ .
  9. ↑ "البحث عن فائض من تفاعلات نيوترينو الإلكترون في تجربة MicroBooNE باستخدام طوبولوجيات متعددة للحالة النهائية" . MicroBooNE . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-10-2021 .
  10. ١ ٢ "النتائج الأولية لتجربة MicroBooNE لا تُظهر أي دليل على وجود نيوترينو عقيم" . أخبار . ٢٠٢١-١٠-٢٧ . تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠٢١-١٠-٢٨ .
  11. ↑ ووستر، إليزابيث (13 يونيو 2022). "لغز النيوترينو لا يزال قائماً" . العدد 15. الفيزياء. ص 85. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يونيو 2022 .  
  12. ↑ أرجويلز، سي. وآخرون (2022). "ميكروبو إن إي وتفسير ν e لفائض الطاقة المنخفضة في مينيبو إن إي". رسائل المراجعة الفيزيائية . 128 (24) 241802. arXiv : 2111.10359 . Bibcode : 2022PhRvL.128x1802A . doi : 10.1103/PhysRevLett.128.241802 . PMID 35776462. S2CID 249653353 .  
  13. ↑ "البحث عن نيوترينوات عقيمة خفيفة باستخدام حزمتين من النيوترينوات في تجربة MicroBooNE" . مجلة Nature . 2025-12-03. arXiv : 2512.07159 . doi : 10.1038/s41586-025-09757-7 . تاريخ الاسترجاع: 2026-03-08 .

41°50′15″ شمالاً 88°16′10″ غرباً / 41.837468° شمالاً 88.269528° غرباً / 41.837468; -88.269528