宇宙线探测中与中微子质量及“味”混合相关理论问题的研究

本项目旨在研究宇宙线探测中与中微子质量及"味"混合相关的理论热点问题。我们的研究围绕两个切入点：i) 将粒子物理的研究手段与天文观测相结合，对中微子以及其它宇宙射线产生与传播过程中所涉及的中微子振荡等效应作细致分析；ii) 将中微子天文与伽玛天文等多种探测手段相结合，综合分析，相互验证。该项目具体的研究内容主要包括下面几个专题：1) 通过对高能/超高能中微子宇宙线能谱的测量探测宇宙背景中微子以及寻找轻的惰性中微子，由此获知中微子的代数、绝对质量等重要的基本性质；2) 探讨各类天体源处高能宇宙线中微子的产生机制以及对应的"味"分布，分析高能中微子穿过致密天体以及传播至地球的过程中的振荡（"味"转变）行为，并讨论各类超出粒子物理标准模型的新物理对这一过程的影响；3) 研究中微子宇宙线与伽玛射线（高能光子）以及高能质子等其它宇宙射线间的相关联性，探讨高能宇宙线的产生和加速机制。

我们的研究工作主要包括下面两个方面。一是关于中微子基本性质以及各种中微子振荡实验的唯象学研究，主要包括：i）对 Dirac 和 Majorana 角矩阵的重整化群演化行为的研究，ii）针对大亚湾实验测得的最小混合角 theta13 的最新结果的唯象学研究，iii）惰性中微子、轻子混合矩阵幺正性破坏等超出标准模型的新物理在各类中微子振荡实验中效应的研究；二是对来自伽马射线暴中心黑洞吸积盘的 MeV 的中微子的研究，主要包括：i）中微子主导的黑洞吸积盘产生的中微子的整体冷却效应，ii）计算黑洞吸积盘产生的 MeV 中微子背景，研究在地下实验室探测到该背景的可能性。.上述研究内容已在国际重要期刊发表7篇学术论文，1篇论文已被接受，1篇正在投稿中，另有一篇已经完成了计算工作正在写作阶段。此外项目执行期间组织了一次国际会议，参加了多次在国内外举行的国际会议，报告相关的研究成果。