Новости эксперимента Борексино

Мировая наука, 29 апреля 2011

Прецизионное измерение потока солнечных 7Ве-нейтрино и его суточных вариаций в эксперименте Борексино. Независимое подтверждение механизма осцилляций нейтрино в веществе.

Коллаборация Борексино опубликовала результаты измерения потока солнечных 7Be-нейтрино с ошибкой менее 5%. Одновременно представлены результаты поиска асимметрии день/ночь этого потока, теоретически возможной при прохождении нейтрино сквозь вещество Земли.

Результаты получены при активном участии группы ученых из ЛЯП ОИЯИ, участвующей в эксперименте со стадии проекта. Международная коллаборация Борексино включает также научно-исследовательские институты из Италии, США, Германии, России, Польши и Франции. С российской стороны в коллаборации участвуют НИЦ “Курчатовский Институт”, ПИЯФ РАН и НИИЯФ МГУ.

Новые результаты Борексино по солнечным нейтрино являются наиболее точными из существующих. Они представляют значительный прогресс в понимании нейтринных осцилляций — одного из главных открытий в области физики элементарных частиц в прошедшем десятилетии. В то же время, новые данные обеспечивают более глубокое понимание ядерных процессов, поддерживающих горение Солнца.

Детектор Борексино – жидкосцинтилляционный детектор большого объема, установленный в подземной лаборатории Гран Сассо (Италия), набирает данные с мая 2007 года. В настоящее время сцинтиллятор Борексино является самым чистым материалом на Земле с точки зрения естественной радиоактивности, вследствие чего Борексино на сегодня остается единственным детектором, способным  регистрировать солнечные нейтрино в режиме реального времени в области энергий до нескольких МэВ.

Последние измерения Борексино чрезвычайно важны для понимания физики Солнца и звезд того же класса, а также для физики нейтрино. В частности, прецизионное измерение  потока бериллиевых нейтрино позволяет провести исследования нейтринных осцилляций в реальном времени для энергий ниже 1 МэВ, и дает уникальную возможность проверки наиболее предпочтительной модели нейтринных осцилляций в пока не исследованном вакуумном режиме.

Более того, новые результаты Борексино, вместе с предыдущим измерением солнечных 8B-нейтрино, позволяют выделить на высоком уровне достоверности область, соответствующую большим углам смешивания нейтрино (Large Mixing Angle, LMA), без включения в анализ данных детектора KamLAND для реакторных антинейтрино, то есть в отсутствие предположения CPT-инвариантности фундаментальных взаимодействий. Данный результат особенно важен в свете последних, пока что требующих дальнейших подтверждений, экспериментальных указаний на возможное отличие между параметрами осцилляций нейтрино и антинейтрино. Независимое выделение области параметров LMA-решения, полученное в эксперименте Борексино с использованием только нейтрино, является ключевым моментом для подтверждения согласованности наших представлений о нейтринных осцилляциях.

В ближайшие годы Борексино продолжит набор данных для исследования во всем диапазоне энергий солнечных нейтрино.