Observation of geo-neutrinos

Bellini, G.; Benziger, J.; Bonetti, S.; Buizza Avanzini, M.; Caccianiga, B.; Cadonati, L.; Calaprice, F.; Carraro, C.; Chavarria, A.; Dalnoki Veress, F.; D’Angelo, D.; Davini, S.; de Kerret, H.; Derbin, A.; Etenko, A.; Fiorentini, G.; Fomenko, K.; Franco, D.; Galbiati, C.; Gazzana, S.; Ghiano, C.; Giammarchi, M.; Goeger Neff, M.; Goretti, A.; Guardincerri, E.; Hardy, S.; Ianni, A.; Ianni, A.; Joyce, M.; Kobychev, V.V.; Koshio, Y.; Korga, G.; Kryn, D.; Laubenstein, M.; Leung, M.; Lewke, T.; Litvinovich, E.; Loer, B.; Lombardi, P.; Ludhova, L.; Machulin, I.; Manecki, S.; Maneschg, W.; Manuzio, G.; Meindl, Q.; Meroni, E.; Miramonti, L.; Misiaszek, M.; Montanari, D.; Muratova, V.; Oberauer, L.; Obolensky, M.; Ortica, F.; Pallavicini, M.; Papp, L.; Perasso, L.; Perasso, S.; Pocar, A.; Raghavan, R.S.; Ranucci, G.; Razeto, A.; Re, A.C.; Ricci, B.; Risso, P.; Romani, A.; Rountree, D.; Sabelnikov, A.; Saldanha, R.; Salvo, C.; Schönert, S.; Simgen, H.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, O.; Sotnikov, A.; Sukhotin, S.; Suvorov, Y.; Tartaglia, R.; Testera, G.; Vignaud, D.; Vogelaar, R.B.; von Feilitzsch, F.; Winter, J.; Wojcik, M.; Wright, A.; Wurm, M.; Xu, J.; Zaimidoroga, O.; Zavatarelli, S.; Zuzel, G.

doi:10.1016/j.physletb.2010.03.051

Geo-neutrinos, electron anti-neutrinos produced in β decays of naturally occurring radioactive isotopes in the Earth, are a unique direct probe of our planet's interior. We report the first observation at more than 3σ C.L. of geo-neutrinos, performed with the Borexino detector at Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Anti-neutrinos are detected through the neutron inverse β decay reaction. With a 252.6 ton yr fiducial exposure after all selection cuts, we detected 9.9+4.1−3.4(+14.6−8.2) geo-neutrino events, with errors corresponding to a 68.3% (99.73%) C.L. From the image profile, the statistical significance of the Borexino geo-neutrino observation corresponds to a 99.997% C.L.

Observation of geo-neutrinos / G. Bellini, J. Benziger, S. Bonetti, M. Buizza Avanzini, B. Caccianiga, L. Cadonati, F. Calaprice, C. Carraro, A. Chavarria, F. Dalnoki Veress, D. D’Angelo, S. Davini, H. de Kerret, A. Derbin, A. Etenko, G. Fiorentini, K. Fomenko, D. Franco, C. Galbiati, S. Gazzana, C. Ghiano, M. Giammarchi, M. Goeger Neff, A. Goretti, E. Guardincerri, S. Hardy, A. Ianni, A. Ianni, M. Joyce, V.V. Kobychev, Y. Koshio, G. Korga, D. Kryn, M. Laubenstein, M. Leung, T. Lewke, E. Litvinovich, B. Loer, P. Lombardi, L. Ludhova, I. Machulin, S. Manecki, W. Maneschg, G. Manuzio, Q. Meindl, E. Meroni, L. Miramonti, M. Misiaszek, D. Montanari, V. Muratova, L. Oberauer, M. Obolensky, F. Ortica, M. Pallavicini, L. Papp, L. Perasso, S. Perasso, A. Pocar, R.S. Raghavan, G. Ranucci, A. Razeto, A.C. Re, B. Ricci, P. Risso, A. Romani, D. Rountree, A. Sabelnikov, R. Saldanha, C. Salvo, S. Schönert, H. Simgen, M. Skorokhvatov, O. Smirnov, A. Sotnikov, S. Sukhotin, Y. Suvorov, R. Tartaglia, G. Testera, D. Vignaud, R.B. Vogelaar, F. von Feilitzsch, J. Winter, M. Wojcik, A. Wright, M. Wurm, J. Xu, O. Zaimidoroga, S. Zavatarelli, G. Zuzel. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - 687:4-5(2010), pp. 299-304. [10.1016/j.physletb.2010.03.051]