Экспериментальный поиск потоков электронных антинейтрино от коллапсирующих звезд галактики на подземном сцинтилляционном телескопе Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ АН СССР

• Автор: Алексеевна, Лариса Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 c. : ил

Глава I. Нейтрино в гравитационном коллапсе (теоретические предсказания)
§ І.І. Гравитационный коллапс с образованием
нейтронной звезды
§ 1.2. Гравитационный коллапс с образованием
черной дыры
§ 1.3. Гравитационный коллапс и сверхновые
§• 1.4. Частота ожидаемых событий
§ 1.5. Выводы
Глава II. Экспериментальная постановка проблемы
Глава III. Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп как прибор для регистрации антинейтринных потоков от коллапсирующих звезд нашей Галактики
§ 3.1. Конструкция установки
§ 3.2. Стандартный модуль-счетчик
§ 3.3. Выбор методики регистрации антинейтринного сигнала
§ 3.4. Блок-схема установки
§ 3.5. Формирование "коллапсного" поля в памяти мини-ЭВМ
§ 3.6. Основные характеристики установки
§ 3.7. Контроль работы установки
§ 3.8. Фоновые условия эксперимента
§ 3.9. Возможности Баксанского подземного
сцинтилляционного телескопа для регист-

рации Уе д потоков от коллапсирующих
звезд
Глава IV. Метод обработки экспериментальных данных....Ц8 § 4.1. Критерий» основанный на малой статистике
§ 4.2. Критерий, основанный на различии частот фоновых срабатываний индивидуальных
детекторов
§ 4.3. Критерий, основанный на распределении
сигналов во времени внутри интервала^
Глава V. Анализ результатов. Обсуждение
Выводы
Литература

Интерес к данной проблеме возник в 1965 г., когда Я.Б.Зельдович и О.X.Гусейнов пришли к выводу, что коллапсиругощая звезда может дать всплеск высокоэнергичных нейтрино /I/, а Г.В.Домогац-кий и Г.Т.Зацепин указали на экспериментальную возможность поисков такого импульса нейтринного излучения в нашей Галактике /2/. В конце 1973 года начала работать первая миниустановка по регистрации вспышек звездных нейтрино /3/ и с этого времени нейтринная астрономия становится новым направлением физических исследований.
Оптическое, радио-, гамма- и рентгеновское излучения несут информацию о взаимодействиях, протекающих в поверхностных слоях звезд, и только нейтринное и гравитационное могут дать представление о глубинных процессах. Теория поздних стадий эволюции и гравитационного коллапса звезд последнее десятилетие развивалась очень интенсивно и особое внимание было уделено роли нейтринного излучения /4-8/. Самые мощные вспышки нейтрино возникают, по современным теоретическим представлениям, при гравитационном коллапсе звезд промежуточной массы, (4 * Ю)М0Я) ,/9,10/, и массивных (10 * 6О)М0, /6,8,11/.
Гравитационный коллапс стали считать одной из основных причин вспышек сверхновых после того, как в некоторых их остатках, расширяющихся туманностях, были обнаружены пульсары - нейтронные звезды /12/. Гравитационная энергия связи, освобождающаяся при образовании нейтронной звезды, составляет ~ 10^3эрг /4/, а энергии вспышек, оцениваемые из наблюдений, Ю51эрг
к) Значения границ массовой области являются пока не очень четко определенными. Обсуждаются значения (2,5 * 8)М0 для нижнего предела и (8 * 12)М0 для верхнего.

чить количество частиц с энергией ^15 МэВ; на спектре возможна нетепловая структура.
Длительность вспышки нейтринного излучения , ь0 7 ожидается равной:
Ьа ^ 10 с , если гравитационный коллапс заканчивается образованием нейтронной звезды;

Ь ^ I е , если гравитационный коллапс заканчивается образованием черной дыры.
На временном спектре нейтрино возможна тонкая структура с периодом — несколько миллисекунд, обусловленная осцилляциями ядра звезды, а также всплеск шириной ^ ( 3 * 10)мс от излучения из ударной волны.
Совместно с нейтринной вспышкой в благоприятной ситуации предсказываются всплески гравитационного, рентгеновского и гамма-излучений , оптическое явление сверхновой и поток высокоэнергичных нейтрино и фотонов.
Средний временной интервал между событиями, Т0 , из обсуждаемой области значений (6 * III) лет, наиболее вероятно, имеет длительность
<Ъо>~ 15 * 30 лет
Таким образом, измерение импульса нейтринного излучения явилось бы фундаментальной проверкой теоретических представлений о гравитационном коллапсе звезд и совместно с другими видами излучений отразило бы связь между коллапсами и взрывами сверхновых. Даже отрицательный результат поиска таких событий поставит серьезные ограничения для теоретических моделей и даст новый толчок в развитии теории заключительного этапа эволюции звезд.