Project

Modellen voor exclusieve werkzame doorsneden in neutrino-atoomkern interacties : de weg naar nieuwe ontdekkingen voor neutrinofysica

Code
BOF/24J/2023/158
Looptijd
01-10-2023 → 30-09-2027
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: Bijzonder Onderzoeksfonds
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Phenomenological particle physics
    • Theoretical aspects of nuclear physics
Trefwoorden
supernovaneutrino's neutrino-atoomkerninteracties neutrino oscillaties
 
Projectomschrijving

Een van de overblijvende mysteries in de fysica is dat van de materiedominantie in het universum. We hebben geen idee waarom ons universum uit materie bestaat, terwijl bijna geen antimaterie de oerknal overleefde. Wereldwijd bereiden neutrino-oscillatieexperimenten zich voor op een beslissende zoektocht naar de oorzaak van dit fenomeen. In deze experimenten zou deze asymmetrie zich manifesteren als een klein verschil in oscillatiewaarschijnlijkheid voor neutrino's en antineutrino's.

Het succes van neutrino-oscillatie experimenten aan versnellerfaciliteiten hangt echter sterk af van de precisie waarmee neutrino-interacties met de atoomkernen die als detectiemateriaal worden gebruikt, kan worden gemodelleerd.  Werkzame doorsneden voor neutrino-kern interacties zijn essentieel voor de analyse van deze oscillatie-experimenten. Zowel de interactiewaarschijnlijkheid als de energie-afhankelijkheid ervan is daarbij belangrijk. Binnenkort zullen experimenten niet langer worden beperkt door statistische maar wel door systematische onzekerheden, zodat het verzamelen van meer data niet meer helpt om onzekerheden te reduceren. Bovendien zal de nieuwste generatie experimenten ook worden ingezet om werkzame doorsneden te onderzoeken bij lage energieën en voor de detectie van supernova-neutrino's.

Dit alles maakt het noodzakelijk betere strategieën te ontwikkelen om de reacties te begrijpen. Recente experimentele ontwikkelingen maken het mogelijk om niet alleen de leptonkinematica te bestuderen, maar ook de energie en de richting van de uitgestoten hadronen en pionen. In dit project willen we daarom microscopische modellen ontwikkelen die zich richten op de beschrijving van de kinematica van deze uitgaande hadronen in neutrino-atoomkern interacties. Zo kunnen we de theoretische instrumenten bieden die nodig zijn om tegemoet te komen aan de experimentele ontwikkelingen en de vooruitgang in dit veld mogelijk te maken.