Crédito: CC0 Dominio público
Un grupo de investigadores que trabaja con datos del detector Borexino del Laboratori Nazionali del Gran Sasso en Italia ha demostrado que es posible medir los neutrinos solares con sensibilidad direccional y energética. Dos equipos dentro del grupo han escrito documentos que describen el trabajo del grupo; uno de ellos ha publicado su trabajo en Examen físico D, el otro en Cartas de revisión física.
El detector Borexino se propuso por primera vez en 1986 y su estructura se completó en 2004. En mayo de 2007, comenzó a proporcionar datos a los investigadores. Su propósito ha sido medir flujos de neutrinos en cadenas protón-protón. El detector, que actualmente se está desmantelando, se fabricó con 280 toneladas métricas de centelleador de líquido puro radioeléctrico que estaba protegido por una capa de agua. Las detecciones se realizaron a medida que los neutrinos solares dispersaban los electrones en el centelleador; la luz que se emitía la captaban los sensores que recubren el tanque.
Durante la mayor parte de su existencia, los datos del detector Borexino fueron una excelente fuente de datos de sensibilidad de alta resolución hasta umbrales de baja energía, pero ofrecían pocas trayectorias direccionales. En este nuevo esfuerzo, los investigadores encontraron una forma de utilizar los datos del detector con datos de otro detector para proporcionar información sobre la trayectoria.
El otro detector fue el detector Super Kamiokande en Japón: pudo medir la radiación de Cherenkov que se emitía cuando los electrones viajaban en su tanque gigante de agua, proporcionando su trayectoria. Los investigadores de Borexino volvieron a analizar datos anteriores en sus instalaciones al correlacionarlos con los fotones de Cherenkov con posiciones conocidas del sol; al hacerlo, pudieron encontrar picos en los datos que representaban. Luego usaron esos picos para crear simulaciones por computadora que les permitieron separar los eventos de neutrinos solares del ruido de fondo y descubrieron que podían identificar eventos reales, lo que sugería fuertemente que habían detectado fotones de Cherenkov, lo que les dio información direccional sobre los neutrinos. Sugieren que su trabajo debería proporcionar nuevas formas de estudiar el ciclo de carbono-nitrógeno-oxígeno del sol y también mejorar los resultados de las búsquedas de procesos nucleares raros.
Detectando neutrinos producidos por aceleradores en un pajar cósmico
M. Agostini et al, Direccionalidad correlacionada e integrada para neutrinos solares sub-MeV en Borexino, Revisión física D (2022). DOI: 10.1103/PhysRevD.105.052002
M. Agostini et al, Primera medición direccional de neutrinos solares Sub-MeV con Borexino, Cartas de revisión física (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.091803
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Citación: El equipo de Borexino muestra que es posible tener sensibilidad direccional y energética al estudiar neutrinos solares (28 de marzo de 2022) recuperado el 28 de marzo de 2022 de https://phys.org/news/2022-03-team-borexino-energy-sensitivity -solar.html
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