Article
物理学：最初の2年で得られたEXO-200データによるマヨラナニュートリノの探索
Nature 510, 7504 doi: 10.1038/nature13432
素粒子物理学の標準模型の拡張版の多くで、ニュートリノはマヨラナ型フェルミオン、すなわち、それ自体が自身の反粒子となるはずであると提案されているが、この推測は確かめるのが難しい。いくつかの候補となる原子核で起こる可能性のある自発的な遷移である、ニュートリノを放出しない二重β崩壊（0νββ）を観測すれば、ニュートリノのマヨラナ性が確かめられ、ニュートリノ質量スペクトルの絶対スケールを絞り込むことができるだろう。76Ge（GERDA実験）と136Xe［KamLAND-Zen実験とEXO（Enriched Xenon Observatory）-200実験］により行われた最近の研究によって、この崩壊の寿命は1025年よりも長いことが明らかになった。これはニュートリノ質量の限界が0.2～0.4電子ボルトにあることに相当する。本論文では、我々の初期の公表データセットから約4倍に増えたことに相当する大量の136Xe曝露（exposure）に基づくEXO-200から得られた新たな結果を報告する。我々は検出器の分解能を改良し、データ分析を見直した。得られた半減期感度は1.9 × 1025年であり、これまでのEXO-200の結果の2.7倍に改善されている。0νββ崩壊を示す統計的に有意な証拠は得られなかったが、半減期限界は90％の信頼水準で1.1 × 1025年と定められた。この方法の感度が高いことから、EXO-200検出器をさらに稼働させ、将来Xeを用いた改良型の実験nEXOによって0νββ崩壊を探索することは有望である。
