分析给出了非标准中微子相互作用的最一般的约束条件

　　几十年来，物理学家们一直认为，目前描述粒子物理学的最佳理论标准模型不足以解释宇宙的运行方式。在寻找标准模型（BSM）之外的物理学的过程中，被称为中微子的难以捉摸的粒子可能会为我们指明方向。
　　中微子有时被称为幽灵粒子，因为它们很少与物质发生相互作用，几乎可以穿过任何物体。然而，当它们穿过物质时，它们可能会减速，这取决于中微子的类型（或味道），这就是所谓的物质效应。
　　在许多BSM模型中，中微子与物质有额外的相互作用，这是由于新的、迄今为止未知的自然力量。不同的中微子口味可能会受到这些相互作用的不同程度的影响，而产生的物质效应的强度取决于中微子穿过的物质的密度。如果研究人员观察到可以解释为非标准相互作用（NSI）的物质效应，它可能指向新的物理学。
　　冰立方中微子观测站（IceCubeNeutrinoObservatory）是一组嵌入南极冰层的传感器，用来探测和研究来自外太空的中微子。但在IceCube的中心是一个更密集的传感器子集，称为DeepCore；该区域对地球大气中形成的能量较低的中微子非常敏感，这些中微子可能会受到非标准物质效应的更强烈影响。在今天发表在《物理评论D》上的一篇论文中，冰立方合作小组讨论了一项分析，在该分析中，他们检查了DeepCore三年的数据，以确定大气中微子是否与物质有额外的相互作用。该分析对所有用于描述NSI的参数进行了限制，这是对早期仅局限于IceCube最敏感的NSI体系的分析的改进。
　　新物理学的宝贵大使
　　大气中微子是测试中微子是否具有NSI的伟大探测器，因为它们直接穿过地球，包括它的物质密度非常高的中心，德国美因茨大学的研究生、该出版物的领导者ElisaLohfink说。物质密度的变化直接改变了中微子的振荡模式中微子改变它们的味道或振荡的方式因此哪一种味道的中微子会到达南极探测器。冰立方DeepCore对这些物质效应非常敏感，因为它每年都能探测到大量的大气中微子。
　　在美因茨大学研究生托马斯艾哈特的分析中，研究人员观察了中微子的振荡模式，从四面八方来到DeepCore并确定它们是否匹配标准模型的期望或显示效果从任何五个有效的参数测量多少一个中微子味道相互作用比标准模型。然后，研究人员可以通过测试振荡模式与不同自伤情境的匹配程度来限制有效的自伤参数。
　　首先，Ehrhardt和他的合作者一次检查一个有效参数，得出上图所示的结果。完全自由自伤分别进行调查。由于分析在很大程度上独立于任何特定的基础模型，研究人员能够限制自伤，而不依赖于一个模型的正确性。
　　研究人员能够对这五个可能的自伤参数分别设定灵敏度上限，其灵敏度至少可以与世界上的综合极限相媲美，勒芬克称这一成就是前所未有的。研究人员说，更重要的是，他们发现冰立方可以探测到同时符合所有参数的模型。美因茨大学（UniversityofMainz）教授塞巴斯蒂安Bser表示：据我们所知，世界上没有其他实验可以通过单一的测量实现这一点。我们可以为中微子领域的新物理模型设定一个前所未有的范围。这一结果是对IceCube之前分析的一个参数的重大改进。
　　研究人员希望其余的中微子团体也能注意到这些结果，并将它们纳入到整体适应中。Lohfink和她的合作者已经在进行后续分析，使用更大的数据样本8年的数据而不是3年的数据敏感度高得多。他们希望不久能有一个更好的限度。
　　Bser表示：从长远来看，IceCube升级将真正改变这类分析的游戏规则。升级不仅能提供更好的校准，减少系统不确定性的影响，而且还能让我们更好地解决中微子振荡，因此让我们更清楚地看到与标准模型的潜在偏差。我真的很兴奋！