Measurement of the axial vector form factor from antineutrino–proton scattering
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Scattering of high energy particles from nucleons probes their structure, as was done in the experiments that established the non-zero size of the proton using electron beams 1 . The use of charged leptons as scattering probes enables measuring the distribution of electric charges, which is encoded in the vector form factors of the nucleon 2 . Scattering weakly interacting neutrinos gives the opportunity to measure both vector and axial vector form factors of the nucleon, providing an additional, complementary probe of their structure. The nucleon transition axial form factor, F A , can be measured from neutrino scattering from free nucleons, ν μ n → μ − p and $${\bar{\nu }}_{\mu }p\to {\mu }^{+}n$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>ν</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> , as a function of the negative four-momentum transfer squared ( Q 2 ). Up to now, F A ( Q 2 ) has been extracted from the bound nucleons in neutrino–deuterium scattering 3–9 , which requires uncertain nuclear corrections 10 . Here we report the first high-statistics measurement, to our knowledge, of the $${\bar{\nu }}_{\mu }\,p\to {\mu }^{+}n$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mi>ν</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mspace/> <mml:mi>p</mml:mi> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>μ</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> cross-section from the hydrogen atom, using the plastic scintillator target of the MINERvA 11 experiment, extracting F A from free proton targets and measuring the nucleon axial charge radius, r A , to be 0.73 ± 0.17 fm. The antineutrino–hydrogen scattering presented here can access the axial form factor without the need for nuclear theory corrections, and enables direct comparisons with the increasingly precise lattice quantum chromodynamics computations 12–15 . Finally, the tools developed for this analysis and the result presented are substantial advancements in our capabilities to understand the nucleon structure in the weak sector, and also help the current and future neutrino oscillation experiments 16–20 to better constrain neutrino interaction models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».