中大新聞?dòng)?通訊員陳裕霞）近日，物理與天文學(xué)院堯江明教授課題組與歐洲核子研究中心（CERN）Giuliano Giacalone博士合作，在無(wú)中微子雙貝塔衰變（0νββ）研究中取得新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)提出通過(guò)高能核碰撞實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)子動(dòng)量相關(guān)性，間接約束候選核的核矩陣元（NME），為降低其不確定性提供新思路。該成果于7月8日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》（ Physical Review Letters 上）。2023級(jí)碩士研究生李義為第一作者，堯江明教授和Giuliano Giacalone博士為共同通訊作者。
圖：無(wú)中微子雙貝塔衰變矩陣元與重離子碰撞觀(guān)測(cè)量之間的關(guān)聯(lián)性
0νββ衰變是探索中微子是否為馬約拉納粒子、檢驗(yàn)輕子數(shù)守恒是否被破壞、理解宇宙物質(zhì)-反物質(zhì)不對(duì)稱(chēng)起源的核心課題。NME在該衰變過(guò)程中起著連接中微子質(zhì)量與衰變半衰期的關(guān)鍵作用。然而，不同核模型對(duì)其預(yù)測(cè)存在顯著差異，成為制約實(shí)驗(yàn)物理解釋的瓶頸。
工作以150Nd→150Sm為例，結(jié)合貝葉斯核結(jié)構(gòu)分析與高能150Nd+150Nd碰撞模擬，首次揭示NME與夸克-膠子等離子體的空間梯度與各向異性等特征之間存在顯著關(guān)聯(lián)。這些特征可通過(guò)當(dāng)前高能對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中的集體流觀(guān)測(cè)獲得，從而為NME提供全新的約束路徑。研究為連接高能核碰撞與低能弱衰變過(guò)程開(kāi)辟了新方向，為中微子質(zhì)量的精確確定提供理論支撐。
本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金和中山大學(xué)“百人計(jì)劃”資助。
https://doi.org/10.1103/zymp-tyjj
