中大新闻讯(通讯员陈裕霞）近日，物理与天文学院尧江明教授课题组与欧洲核子研究中心（CERN）Giuliano Giacalone博士合作，在无中微子双贝塔衰变（0νββ）研究中取得新进展。团队提出通过高能核碰撞实验中强子动量相关性，间接约束候选核的核矩阵元（NME），为降低其不确定性提供新思路。该成果于7月8日发表在《物理评论快报》（ Physical Review Letters 上）。2023级硕士研究生李义为第一作者，尧江明教授和Giuliano Giacalone博士为共同通讯作者。
图：无中微子双贝塔衰变矩阵元与重离子碰撞观测量之间的关联性
0νββ衰变是探索中微子是否为马约拉纳粒子、检验轻子数守恒是否被破坏、理解宇宙物质-反物质不对称起源的核心课题。NME在该衰变过程中起着连接中微子质量与衰变半衰期的关键作用。然而，不同核模型对其预测存在显著差异，成为制约实验物理解释的瓶颈。
工作以150Nd→150Sm为例，结合贝叶斯核结构分析与高能150Nd+150Nd碰撞模拟，首次揭示NME与夸克-胶子等离子体的空间梯度与各向异性等特征之间存在显著关联。这些特征可通过当前高能对撞实验中的集体流观测获得，从而为NME提供全新的约束路径。研究为连接高能核碰撞与低能弱衰变过程开辟了新方向，为中微子质量的精确确定提供理论支撑。
本研究受到国家自然科学基金、广东省自然科学基金和中山大学“百人计划”资助。
https://doi.org/10.1103/zymp-tyjj
