Measurement of the solar<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mn>8</mml:mn></mml:mmultiscripts></mml:math>neutrino rate with a liquid scintillator target and 3 MeV energy threshold in the Borexino detector

G. Bellini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), J. Benziger(Princeton University), S. Bonetti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), M. Buizza Avanzini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), B. Caccianiga(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), L. Cadonati(University of Massachusetts Amherst), F. Calaprice(Princeton University), C. Carraro(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), Á. Chavarría(Princeton University), A. Chepurnov(Lomonosov Moscow State University), F. Dalnoki‐Veress(Princeton University), D. D’Angelo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), S. Davini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), H. de Kerret(Laboratoire AstroParticule et Cosmologie), A. Derbin(Petersburg Nuclear Physics Institute), A. Etenko(Kurchatov Institute), K. Fomenko(Joint Institute for Nuclear Research), D. Franco(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), C. Galbiati(Princeton University), S. Gazzana(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), C. Ghiano(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), M. Giammarchi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), M. Goeger-Neff(Technical University of Munich), A. Goretti(Princeton University), E. Guardincerri(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), S. Hardy(Virginia Tech), Aldo Ianni(Princeton University), Andrea Ianni(Princeton University), M. Joyce(Virginia Tech), G. Korga(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), D. Kryn(Laboratoire AstroParticule et Cosmologie), M. Laubenstein(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), M. Leung(Princeton University), T. Lewke(Technical University of Munich), E. Litvinovich(Kurchatov Institute), B. Loer(Princeton University), P. Lombardi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), L. Ludhová(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), I. Machulin(Kurchatov Institute), S. Manecki(Virginia Tech), W. Maneschg(Max Planck Institute for Nuclear Physics), G. Manuzio(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), Q. Meindl(Technical University of Munich), E. Meroni(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), L. Miramonti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), M. Misiaszek(Jagiellonian University), D. Montanari(Princeton University), V. Muratova(Petersburg Nuclear Physics Institute), L. Oberauer(Technical University of Munich), M. Obolensky(Laboratoire AstroParticule et Cosmologie), F. Ortica(University of Perugia), M. Pallavicini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), L. Papp(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), L. Perasso(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), S. Perasso(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), A. Pocar(University of Massachusetts Amherst), R. S. Raghavan(Virginia Tech), G. Ranucci(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), A. Razeto(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), A. Re(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano), P. Risso(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), A. Romani(University of Perugia), S.D. Rountree(Virginia Tech), A. Sabelnikov(Kurchatov Institute), R. Saldanha(Princeton University), C. Salvo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), S. Schönert(Max Planck Institute for Nuclear Physics), H. Simgen(Max Planck Institute for Nuclear Physics), O. Smirnov(Kurchatov Institute), O. Smirnov(Joint Institute for Nuclear Research), A. Sotnikov(Joint Institute for Nuclear Research), S. Sukhotin(Kurchatov Institute), Y. Suvorov(Kurchatov Institute), R. Tartaglia(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Gran Sasso), G. Testera(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), D. Vignaud(Laboratoire AstroParticule et Cosmologie), R. B. Vogelaar(Virginia Tech), F. von Feilitzsch(Technical University of Munich), J. Winter(Technical University of Munich), M. Wójcik(Jagiellonian University), A. Wright(Princeton University), M. Wurm(Technical University of Munich), Jing Xu(Princeton University), O. Zaimidoroga(Joint Institute for Nuclear Research), S. Zavatarelli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova), G. Zuzel(Max Planck Institute for Nuclear Physics)
Physical review. D. Particles, fields, gravitation, and cosmology/Physical review. D, Particles, fields, gravitation, and cosmology
August 5, 2010
Cited by 303Open Access
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Abstract

We report the measurement of $\ensuremath{\nu}\mathrm{\text{\ensuremath{-}}}e$ elastic scattering from $^{8}\mathrm{B}$ solar neutrinos with 3 MeV energy threshold by the Borexino detector in Gran Sasso (Italy). The rate of solar neutrino-induced electron scattering events above this energy in Borexino is $0.22\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.04(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.01(\mathrm{syst})\text{ }\text{ }\mathrm{cpd}/100\text{ }\text{ }\mathrm{t}$, which corresponds to ${\ensuremath{\Phi}}_{^{8}\mathrm{B}}^{\mathrm{ES}}=2.4\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.4\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.1\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{6}\text{ }\text{ }{\mathrm{cm}}^{\ensuremath{-}2}\text{ }{\mathrm{s}}^{\ensuremath{-}1}$, in good agreement with measurements from SNO and SuperKamiokaNDE. Assuming the $^{8}\mathrm{B}$ neutrino flux predicted by the high metallicity standard solar model, the average $^{8}\mathrm{B}$ ${\ensuremath{\nu}}_{e}$ survival probability above 3 MeV is measured to be $0.29\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.10$. The survival probabilities for $^{7}\mathrm{Be}$ and $^{8}\mathrm{B}$ neutrinos as measured by Borexino differ by $1.9\ensuremath{\sigma}$. These results are consistent with the prediction of the MSW-LMA solution of a transition in the solar ${\ensuremath{\nu}}_{e}$ survival probability ${P}_{ee}$ between the low-energy vacuum-driven and the high-energy matter-enhanced solar neutrino oscillation regimes.


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