Горизонты научного поиска

С участием физиков Дубны

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

Коллаборация "Борексино" представила новые результаты по измерению потока солнечных ⁷Be-нейтрино и их суточных вариаций, теоретически возможных при прохождении нейтрино сквозь вещество Земли. Точность измерения потока нейтрино составила 5 процентов. Новые результаты позволяют уточнить механизм одного из главных открытий в области физики элементарных частиц в прошедшем десятилетии - нейтринных осцилляций. В то же время новые данные обеспечивают более глубокое понимание ядерных процессов, поддерживающих горение Солнца.

Результаты получены при активном участии группы ученых из Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, участвующей в эксперименте с начальной 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.

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 на сегодня остается единственным детектором, способным регистрировать солнечные нейтрино в режиме реального времени в области энергий до нескольких МэВ.

Последние измерения "Борексино" чрезвычайно важны как для понимания физики Солнца и звезд того же класса, так и 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, - ключевой момент для подтверждения согласованности наших представлений о нейтринных осцилляциях.

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

Олег СМИРНОВ