Solar Neutrinos in 2011
我给一个概述的最新进展,在太阳中微子领域。本文重点介绍了Borexino探测器,它揭示了5 MeV以下的太阳中微子谱,为太阳中微子振荡提供了新的检验和确认。我报告的最新测量的8B太阳中微子通量的水切伦科夫和有机闪烁体探测器。本文综述了Borexino对7Be太阳中微子通量的精确测量及其昼夜不对称性的研究。介绍Borexino关于PEP和CNO中微子的最新研究结果。最后,讨论了太阳中微子实验中存在的问题和今后的研究方向。
2012-01-30 astro-ph.SR hep-ex
History of Solar Neutrino Observations
由小雷蒙德·戴维斯领导的第一个太阳中微子实验相对于太阳模型的预测,太阳中微子出现了短缺,自20世纪70年代以来被称为“太阳中微子问题”。由Masatoshi Koshiba领导的Kamiokande实验成功地观察到了太阳中微子,首次报道于1989年。观测到的太阳中微子流量几乎是预测的一半,证实了太阳中微子问题。由于太阳能模型可能存在不确定性,这个问题在一段时间内没有得到解决。2001年,通过比较超级神冈和萨德伯里中微子天文台的结果,发现太阳中微子问题是由于中微子振荡造成的,这是第一次与模型无关的比较。对太阳中微子振荡的详细研究已经完成,当考虑到中微子振荡的影响时,太阳中微子实验的结果与太阳模型的预测是一致的。本文回顾了太阳中微子观测的历史,详细介绍了神冈和超级神冈的贡献。
2022-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ex
Solar neutrino physics
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Tsinghua University(清华大学)
本文综述了太阳中微子物理的最新理论和实验进展,包括中微子来源、味演化以及新物理的影响,并展望了新一代中微子实验的物理收获。
2026-03-13 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
ecCNO Solar Neutrinos: A Challenge for Gigantic Ultra-Pure Liquid Scintillator Detectors
在太阳中通过电子捕获反应在$^{13}{\rm N}$、$^{15}{\rm O}$和$^{17}{\rm F}$上产生的中微子,我们称之为ecCNO中微子,通常不被考虑在太阳中微子分析中,因为预期的通量非常低。实验确定太阳中微子通量的次主导分量非常困难,但可能是有益的,因为它提供了太阳核心金属含量的确定,而且还探测了太阳中微子在过渡区的生存概率在$E_ν\sim 2.5\,{\rm MeV}$。在这封信中,我们认为,这种困难的措施可能是在未来的巨大的超纯液体闪烁体探测器,如LENA。
2014-10-10 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
An Analysis of Apparent r-Mode Oscillations in Solar Activity, the Solar Diameter, the Solar Neutrino Flux, and Nuclear Decay Rates, with Implications Concerning the Solar Internal Structure and Rotation, and Neutrino Processes
本文介绍了一个比较分析的太阳活动数据,威尔逊山直径数据,超级神冈太阳中微子数据,和核衰变数据获得的罗蒙诺索夫莫斯科国立大学(LMSU)。我们建议,在所有这些数据集的显着周期性可能是由于r-模式振荡。太阳活动数据和超级神冈中微子数据中的周期性可能归因于已知速跃层中的r模式振荡,其归一化半径在0.66至0.74的范围内,恒星自转速率在13.7至14.6年-1的范围内。我们建议,在威尔逊山和LMSU数据的周期性可能是由于类似的r-模式振荡的恒星旋转速率大约是我们归因于一个假设的内速跃层分离缓慢旋转的核心辐射区。我们还讨论了RSFP(共振自旋味旋进)过程中可能发挥的作用,从而导致中微子磁矩和太阳核心或附近的磁场强度的估计。
2012-11-27 astro-ph.SR hep-ph
Estimation of an Upper Limit on the Density of Relic Neutrinos in the Sun via the Solar $^8$B Neutrino Flux
来自早期宇宙的残余中微子预计具有相对较大的数密度,但能量极低。因此,唯一可能的相互作用是通过β衰变核上的中微子捕获进行的。如果残余中微子被太阳中的β衰变核捕获,那么通常从这些核衰变中出现的中微子将从中微子实验中记录的太阳中微子总数中消失。在太阳内部,${}^8\mathrm{B}$和三个来自CNO循环的核被发现适合于这种过程。讨论了它们的截面以及对观测到的太阳中微子数的可能影响。假设标准的中微子振荡,中微子通量测量与太阳标准模型的预测没有偏差,并相应地导出了上限。
2020-09-23 astro-ph.SR hep-ph
First evidence of pep solar neutrinos by direct detection in Borexino
我们第一次观测到了1.0-1.5 MeV能量范围内的太阳中微子。我们测量了Borexino中pep太阳中微子相互作用的速率为[3.1+-0.6(stat)+-0.3(syst)]计数/(天× 100吨),并提供了CNO太阳中微子相互作用速率<7.9计数/(天× 100吨)的限制(95% C.L.)。在99. 97% C.L.没有太阳中微子信号是不利的,而在98%C. L.下不存在pep信号是不利的。这种前所未有的灵敏度是通过采用新颖的数据分析技术来拒绝宇宙成因11 C(1-2 MeV区域的主要背景)而实现的。假设太阳中微子振荡的MSW-LMA解,这些值对应于太阳中微子通量[1.6+-0.3 x10 ^8 cm^-2s-1和7.7 × 10^8 cm^-2s-1(95% C. L),与标准太阳模型一致。这些结果代表了PEP中微子通量的第一次测量和CNO太阳中微子通量的最强约束。
2011-10-14 astro-ph.SR hep-ex
Measuring solar neutrinos over Gigayear timescales with Paleo Detectors
在十亿年的时间尺度上测量太阳中微子通量可以为太阳标准模型和地球长期气候研究提供一个新的窗口。我们证明了使用古探测器测量$^8$ B太阳中微子通量在千兆年时间尺度上的时间演化的可行性,这些天然存在的矿物记录了地质时代的中微子引起的反冲轨道。我们探索了合适的矿物,并确定了15- 30 nm的径迹长度是探测$^8$ B太阳中微子通量的实用窗口。收集不同年龄的超放射纯矿物,每种质量约为0.1公斤,可用于探测最近太阳演化十亿年中$^8$ B太阳中微子通量的上升。我们还表明,太阳丰度问题的模型可以区分的基础上的时间积分轨道诱导的$^8$ B太阳中微子通量。
2021-03-04 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar Neutrino Measurements
我们目前的最新结果,从两个目前正在运行的太阳中微子实验,Borexino在Gran Sasso实验室在意大利和SuperK在日本神冈矿。SuperK发布了迄今为止最精确的8B太阳中微子相互作用率的测量结果,精度优于2%,与十多年来恒定的太阳中微子发射相一致。Borexino已经发布了pp聚变链中产生的所有中微子的精确测量结果。这是第一次,一个探测器一次测量了整个太阳中微子范围。这些新的数据微弱地支持高金属量的太阳。本文讨论了用Borexino测量CNO太阳中微子的前景,并对这一领域作了简要的展望。
2018-12-05 astro-ph.SR hep-ex nucl-ex
Detecting the Upturn of the Solar $^8$B Neutrino Spectrum with LENA
LENA(低能中微子天文学)已被提出作为下一代50 kt液体闪烁体探测器。大的目标质量允许太阳$^8$ B中微子光谱的高精度测量,具有前所未有的2 MeV的能量阈值。因此,它可以探索MSW-LMA预测的电子中微子的生存概率之间的过渡区的真空和物质主导的中微子振荡。通过对太阳中微子和相应背景谱的蒙特卡罗模拟,发现太阳$^8$ B中微子谱的预测上升在5年后仍有5 σ的显著性。
2014-08-04 astro-ph.IM astro-ph.SR hep-ex
Neutrinos from CNO cycle at the present epoch of the solar neutrino research
本文根据目前已获得的数据,讨论了研究CNO循环产生的太阳中微子的重要性。重点是作为未来实验计划的一个主要课题,精确测定低能pp中微子的通量。
2009-10-27 astro-ph.SR
Helioseismology and solar neutrinos
自六十年代第一次中微子实验和第一次太阳振动观测以来,太阳中微子和日震学的研究就紧密地交织在一起。早期详细的日震分析为标准太阳模型提供了强有力的支持,因此清楚地表明,预测和观测到的中微子通量之间的差异必须在中微子物理学方面找到解决方案,现在已经完全被直接观测所证实。随着中微子性质的充分表征,我们现在能够将中微子观测和日震学结合起来,以更全面地了解太阳核心的条件。在这里,我提供了一个个人的,主要是历史的概述这些发展。
2018-09-09 astro-ph.SR
Analysis of Solar Neutrino Data from SuperKamiokande I and II: Back to the Solar Neutrino Problem
我们将回到最初的太阳中微子问题的根源:对太阳中微子实验数据的分析。应用标准偏差分析(SDA)和扩散熵分析(DEA)的SuperKamiokande I和II的数据表明,它们代表一个非高斯信号。Hurst指数与概率密度函数的标度指数不同,并且SuperKamiokande数据的概率密度函数的Hurst指数和标度指数都显著偏离0.5的值,这表明潜在现象的统计是异常的。为了开发一种可能的解释这一发现的道路,我们利用Mathai的途径模型,并考虑分数反应和分数扩散作为可能的解释的非高斯内容的SuperKamiokande数据。
2012-09-07 astro-ph.SR
Everything Under the Sun: A Review of Solar Neutrinos
太阳中微子提供了一个独特的机会,研究中微子与物质的相互作用,对潜在的新物理效应的敏感搜索,以及太阳结构和太阳系形成的探测。本文介绍了太阳中微子研究所涉及的广泛的物理学计划,介绍了目前的一套实验计划,并描述了几个潜在的未来探测器,可以解决这个领域的悬而未决的问题。本文是在波士顿2014年中微子会议上发表的演讲的总结。
2015-04-10 astro-ph.SR nucl-ex physics.ins-det
Solar Neutrinos
太阳是一个强大的中微子源,可以用来研究中微子的物理性质,同时,中微子是探测太阳内部的独特工具。因此,太阳中微子物理学既是中微子物理学的基础,也是太阳物理学的基础。在本文中,我们简要地总结了过去三十年的主要结果,然后集中在运行的实验产生的新结果。我们还简要介绍了已经资助或拟议的新项目及其科学观点。
2009-10-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
First search for GeV neutrinos from bright gamma-ray solar flares using the IceCube Neutrino Observatory
在20世纪80年代末,Homestake实验中的中微子总通量增加,与太阳耀斑的出现相一致,因此太阳中微子探测器开始寻找太阳耀斑的信号。太阳耀斑将磁能转化为等离子体的热能和质子等带电粒子的动能。由于磁重联,质子从日冕加速区向下注入,并与太阳低层大气中的稠密等离子体相互作用,产生介子,随后衰变为O(MeV-GeV)能量的伽马射线和中微子。寻找太阳耀斑中微子的主要动机来自于它们的强子起源。作为高能质子与色球碰撞的固有产物,它们是加速向色球的质子的直接探测器。因此,使用多信使方法,有可能限制太阳耀斑中发生的质子加速,包括加速通量的光谱指数及其形状。我们提出的第一次搜索的结果GeV中微子发射期间太阳耀斑与冰立方中微子天文台进行。我们提出了一种新的方法,使我们能够大大降低能量阈值的冰立方,最初设计用于检测10 GeV-PeV的中微子。我们比较相应的通量的理论估计的结果。
2019-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
CN-Cycle Neutrinos and Solar Metalicity
我们讨论了当前标准太阳模型日震学和光球丰度之间的冲突,一个猜测,连接这种异常的气态巨行星的形成,和一个可能的中微子测量直接测试太阳核心金属。
2009-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR nucl-th