國際大亞灣合作組惰性中微子搜尋結果

國際大亞灣合作組於上星期四發表一種新型中微子「惰性中微子」(Sterile neutrino)的搜尋結果，在大亞灣實驗可搜索的質量範圍(mass range)中找不到惰性中微子，成為首個把該範圍排除的實驗組。

「惰性中微子」是一種帶質量而鮮與物質發生反應的粒子，它的存在可以解釋一些粒子物理學及宇宙學的重要前沿問題，例如甚麼是暗物質。如能證實這種粒子的存在，將對人類認知的宇宙及粒子物理的標準模型有重大的改變，並影響將來繼續探索中微子的實驗。有關發現已刊登於權威國際期刊Physical Review Letters上，並因為其重要性，被選為編輯推薦之特選文章。負責大亞灣中微子振盪實驗的國際合作組成員包括來自6個地區和國家超過200位科研人員，自2004年實驗籌劃至今，香港中文大學及香港大學的科研人員一直積極參與，中大物理系朱明中教授為香港實驗組之首席研究員。 

「惰性中微子」與已知的三種中微子（電子類、渺子類、陶子類）不同，不參與弱相互作用，因此它被稱為惰性中微子，並很可能是暗物質的一種。而且，它比其他3種中微子更難以探測。理論上，這種新型中微子與已知的前三種中微子之間存在著振盪現象，即它們能由其中一種轉化成另一種，而這個過程會導致各種類型的中微子在數量上出現變化。 

在這個基礎上，大亞灣實驗憑著6個高精確度的中微子探測器所收集的電子類中微子數據，把測量出的數量與理論模型作直接比較，以驗證惰性中微子是否存在。結果顯示，在大亞灣實驗可搜索的質量範圍中找不到惰性中微子，有助收窄搜尋範圍，為未來的探測實驗提供參考。