천문·천체물리
초고에너지 타우 중성미자로 로런츠 불변성 검증 — GRAND·POEMMA 감도 전망
연구진은 차세대 중성미자 관측 실험 GRAND와 POEMMA가 초고에너지 타우 중성미자를 검출해 중성미자 영역의 로런츠 불변성 깨짐(LIV)을 검증할 수 있는 가능성을 분석했다. 중성미자 망원경은 현재까지 O(100) PeV 에너지의 천체 기원 중성미자를 검출했으며, 에너지가 높아질수록 고차원 LIV 연산자가 중성미자 전파에 미치는 영향이 급격히 커져 검증에 유리하다. 연구진은 SimProp으로 우주기원(cosmogenic) 중성미자 플럭스를 생성하고 LIV 효과가 있는 경우의 중성미자 맛깔 전이 확률 계산과 결합해, 표준 전이 확률과의 차이가 두 실험에서 예상되는 타우 중성미자 검출률 변화로 나타남을 보였다. LIV 연산자가 하나만 0이 아닌 경우 예상 감도는 저에너지 검증에서 얻은 기존 한계를 수 자릿수 이상 뛰어넘었고, 여러 LIV 변수가 동시에 존재하는 경우에는 이들의 상호작용이 감도를 크게 바꿀 수 있다고 분석했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)