KM3NeT/ORCA6 не нашёл нарушения лоренц-инвариантности в данных атмосферных нейтрино за 1,4 года

10 марта 2026 года коллаборация KM3NeT представила на km3net.org поиск изотропного нарушения лоренц-инвариантности. Использовались данные атмосферных нейтрино за 1,4 года, набранные ORCA6 — первыми шестью детекторными линиями установки ORCA в Средиземном море km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗. Нарушение не обнаружено, но анализ задаёт новые ограничения на широко изучаемую модель нарушения лоренц-инвариантности (LIV) km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗.

Лоренц-инвариантность — фундаментальная симметрия, лежащая в основе современной физики. Её нарушение могло бы проявиться как отклонение от стандартных нейтринных осцилляций, поэтому атмосферные нейтрино позволяют её проверять km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗. Работу выполнила коллаборация KM3NeT совместно с исследователями Университета Фридриха–Александра Эрланген–Нюрнберг под руководством Лукаса Хеннига.

Установка и данные

ORCA — подводный телескоп примерно в 40 км от Тулона, установленный на глубине около 2450 м. Заряженные частицы, рождающиеся в редких взаимодействиях нейтрино рядом с датчиками, излучают черенковский свет, по которому восстанавливают энергию и направление нейтрино. Данные, набранные с января 2020 по ноябрь 2021 года, после отбора по качеству дали 510 дней полезного времени. Выборка содержит около 5800 нейтринных событий, разделённых по световым картинам на три класса.

Команда сравнила измеренные энергии и направления прихода с предсказаниями стандартных осцилляций. Затем статистические подгонки проверяли, лучше ли данные описываются дополнительными эффектами модели LIV. В каждой подгонке отличным от нуля мог быть только один дополнительный параметр модели, а проверялись лишь изотропные нарушения, без выделенного направления в пространстве.

Пределы и сравнение

Ни в одном из проверенных вариантов не найдено статистически значимых признаков нарушения лоренц-инвариантности. Самый жёсткий верхний предел относится к параметру, влияющему на превращение мюонных нейтрино в тау-нейтрино: 4,8 × 10⁻²⁴ ГэВ при уровне достоверности 95 %. Это значение описывает величину теоретической модели и не является напрямую измеренным изменением энергии нейтрино.

На данных ORCA6 коллаборация впервые получила верхние пределы на изотропные диагональные коэффициенты LIV в нейтринном секторе, не опирающиеся на допущения об исходном соотношении ароматов астрономических нейтрино km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗. По словам авторов, такой модельно-независимый подход повышает надёжность и общую применимость ограничений km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗.

Результаты сопоставлены с данными Super-Kamiokande примерно за 12 лет и двухлетним анализом атмосферных нейтрино на IceCube. Авторы сообщают о конкурентоспособных результатах, несмотря на небольшой размер ORCA6 и короткое время работы в этой конфигурации km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗. Статья направлена в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics и доступна как препринт arXiv:2603.04264 km3net.orgkm3net.orgkm3net.orgОткрыть источник ↗.