Sensitivity of nEXO to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow> <mml:mmultiscripts> <mml:mrow> <mml:mi>Xe</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mprescripts/> <mml:none/> <mml:mrow> <mml:mn>136</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mmultiscripts> </mml:mrow> </mml:math> charged-current interactions: Background-free searches for solar neutrinos and fermionic dark matter
Notice bibliographique
Résumé
We study the sensitivity of nEXO to solar neutrino charged-current interactions, ${\ensuremath{\nu}}_{e}+^{136}\mathrm{Xe}\ensuremath{\rightarrow}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}{^{136}\mathrm{Cs}}^{*}+{e}^{\ensuremath{-}}$, as well as analogous interactions predicted by models of fermionic dark matter. Due to the recently observed low-lying isomeric states of $^{136}\mathrm{Cs}$, these interactions will create a time-delayed coincident signal observable in the scintillation channel. Here we develop a detailed Monte Carlo simulation of scintillation emission, propagation, and detection in the nEXO detector to model these signals under different assumptions about the timing resolution of the photosensor readout. We show this correlated signal can be used to achieve background discrimination on the order of ${10}^{\ensuremath{-}9}$, enabling nEXO to make background-free measurements of solar neutrinos above the reaction threshold of 0.668 MeV. We project that nEXO could measure the flux of neutrinos from the carbon-nitrogen-oxygen cycle with a statistical uncertainty of 25%, thus contributing a novel and competitive measurement toward addressing the solar metallicity problem. Additionally, nEXO could measure the mean energy of the $^{7}\mathrm{Be}$ neutrinos with a precision of $\ensuremath{\sigma}\ensuremath{\le}1.5\text{ }\text{ }\mathrm{keV}$ and could determine the survival probability of $^{7}\mathrm{Be}$ and pep solar ${\ensuremath{\nu}}_{e}$ with precision comparable to the state of the art. These quantities are sensitive to the Sun's core temperature and to nonstandard neutrino interactions, respectively. Furthermore, the strong background suppression would allow nEXO to search for charged-current interactions of fermionic dark matter in the mass range ${m}_{\ensuremath{\chi}}=0.668--7\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$ with a sensitivity up to three orders of magnitude better than current limits.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».