Наблюдение за Галактикой в поисках нейтринных всплесков от коллапсирующих звезд на Баксанском подземном сцинтилляционном телескопе

Р.В. Новосельцева (1), М.М. Болиев (1), Г.М. Верешков (2), В.И. Волченко (1),
 Г.В. Волченко (1), И.М. Дзапарова (1), М.М. Кочкаров (1), М.Г. Костюк (1),
 Ю.Ф. Новосельцев (1), В.Б. Петков (1), П.С. Стриганов (1), А.Ф. Янин (1)

(1) Баксанская нейтринная обсерватория Института Ядерных Исследований РАН
(2) НИИ физики Южного Федерального Университета

АБСТРАКТ

На Баксанском подземном сцинтилляционном телескопе (БПСТ) с 1980  года ведется непрерывное наблюдение за Галактикой в поисках нейтринных всплесков от коллапсирующих звезд. Масса мишени и эффективность регистрации таковы, что телескоп имеет возможность детектировать сигнал от Сверхновой практически со всей Галактики (дистанция 20 килопарсек). Для регистрации нейтрино используется реакция взаимодействия электронных антинейтрино с протонами сцинтиллятора (эта реакция имеет наибольшее сечение взаимодействия).
При средней энергии антинейтрино 12-15 МэВ (стандартные модели коллапса) пробеги позитронов будут укладываться внутри одного детектора, и ожидаемый сигнал на БПСТ будет выглядеть как банч из одиночных срабатываний детекторов в течение нейтринной вспышки (10 – 20 секунд). Вкладом от остальных реакций можно пренебречь.
В модели двухстадийного коллапса средние энергии нейтрино 30 – 40 МэВ. В этом случае на телескопе возможна регистрация нейтрино всех типов через реакции на углероде сцинтиллятора. Дополнительно, так как на установке нижняя часть перекрытий между горизонтальными плоскостями выполнена из железа толщиной 8 мм, возможна регистрация электронных нейтрино через реакцию на железе. Двухстадийный коллапс предполагает не менее двух нейтринных всплесков (промежуток между всплесками от нескольких минут до нескольких часов), при поиске сигнала это необходимо учитывать.
Представлены результаты работы по исследованию темпа счета детекторов после прохождения каскада через установку. Изучение этой корреляции позволит понизить фон в данном эксперименте. 
За период наблюдения с 30 июня 1980года по 31.12.2009 (чистое время наблюдения 25,58 года)  получено верхнее ограничение на среднюю частоту коллапсов в Млечном Пути 0,090 год-1 на 90% доверительном уровне.