Нейтрино от SN 2014J

[apximhd]

Originally posted by v1adis1av at Нейтрино от SN 2014J

Напомню, что недавно в галактике M82 вспыхнула сверхновая SN 2014J, самая близкая к Земле со времён знаменитой сверхновой 1987 года в Большом Магеллановом облаке. Интересно, могут ли существующие детекторы поймать нейтринный сигнал от неё?

Увы, нет, она всё же слишком далека. До неё 3,5 мегапарсека, в 70 раз больше, чем до SN 1987A. Значит, сигнал будет меньше в 5 тысяч раз (70 в квадрате); при этом в детекторах "образца 1987 года" нейтринная вспышка дала в общей сложности 24 события (или 29, если учесть сомнительные события в детекторе LSD за 5 часов до основного массива).

Ныне действующие детекторы более чувствительны. Если бы в нашей Галактике сегодня вспыхнула сверхновая на расстоянии 10 кпк, то KamLAND и Borexino зарегистрировали бы несколько сотен нейтрино и антинейтрино (обратный бета-распад, упругое рассеяние на протонах), SuperKamiokande -- около 7000 антинейтрино (обратный бета-распад), в IceCube увеличилась бы скорость счёта подпороговых событий на 60% в течение секунды, другие существующие детекторы (такие как LVD, Баксан, DoubleChooz, RENO, Daya Bay, ICARUS...) тоже дадут некоторый отклик, такого же порядка или поменьше. Теперь делим всё это на 10⁵ -- фактор дилюции, квадрат отношения расстояний (3,5 Мпк/10 кпк)². Как видим, даже SuperK не хватает почти полутора порядков, чтобы зарегистрировать хоть одно нейтрино от SN 2014J.

А вот будущие мегатонные детекторы уже дотянутся до необходимой чувствительности. Так, HyperKamiokande будет иметь массу водной мишени раз в 20 больше, чем у SuperK, и ожидаемый сигнал от галактической сверхновой на 10 кпк будет составлять около 170 тысяч антинейтринных событий (по каналу обратного бета-распада с порогом 4,5 МэВ). Тут уже одно-два события можно было бы ожидать и от сверхновой в М82.

Comments

[levtsn.livejournal.com]

как они их выделяют из массы солнечных?

[ogn-slon.livejournal.com]

Наверное, просто статистически -- всплеск в ожидаемый момент времени прихода нейтринного сигнала от далекого астрофизического источника. Этот всплеск может быть либо случайностью (вдруг так много пришло от солнца), либо вкладом предполагаемого события. При хорошем согласовании по времени и значительном количестве зарегистрированных "лишних" нейтрино случайное совпадение может быть исключено с высокой статистической значимостью (несколько сигм). Плюс, может получиться определить направление на источник некоторых зарегистрированных нейтрино -- если оно совпадает с направлением на событие, то совсем здорово. Думаю, что примерно так, но я не изучал вопрос. Может, ерунду сказал... :)

[ogn-slon.livejournal.com]

Как видим, даже SuperK не хватает почти полутора порядков, чтобы зарегистрировать хоть одно нейтрино от SN 2014J.

А, точнее, ожидаемое число событий, которое удастся обнаружить в регистрационных данных на нужный момент времени, составляет где-то несколько сотых долей единицы. То есть, вероятность того, что удастся обнаружить хотя бы одно событие -- несколько процентов или доли процента. Мало, но малюсенький шанс есть. Впрочем, надо еще будет доказать, что это единственное событие, если оно найдется -- именно от сверхновой...

[ogn-slon.livejournal.com]

А, или еще меньше шанс -- потому что SN1987A -- типа II, а нынешняя -- типа Ia, причем тип II, как я понимаю, дает гораздо больше нейтрино, чем тип Ia.

[begimot.livejournal.com]

Насчет детекции нейтрино в 1987 - это еще бабушка надвое сказала. Нейтринный телескоп вещь сложная и 11 нейтрино вполне могли оказаться ложным срабатыванием. Остальные телескопы, вообще, ниже плинтуса. Например, Баксанский якобы поймал 5 фотонов, хотя рабочего вещества у него на порядки меньше :). Сырые данные от японцев для независимого анализа никто так и не получил. Когда японцы писали грант на Суперкомиоканду, они утверждали, что события будут сыпаться по несколько штук в год. Однако - тишина... Ну Нобелевскую дали - обратно уже никто забирать не будет.