RES-NOVA：基于考古铅的新型中微子观测站

我们提出 RES-NOVA 项目，该项目将利用基于考古铅（Pb）的低温探测器阵列，通过相干弹性中微子-核散射（CE$\nu$NS）来探测来自核坍缩超新星（SN）的中微子。Pb 上较高的 CE$\nu$NS 截面以及考古铅的超高放射纯度，使得该高统计量实验能够与现有中微子观测站相比在减小探测器尺寸的情况下对所有中微子味具有同等灵敏度，并且易于扩展至更大探测器体积。RES-NOVA 计划分三个阶段运行，探测器体积逐步增大：分别为 (60 cm)$^3$、(140 cm)$^3$，最终为 15$\times$(140 cm)$^3$。利用现有技术，它对直至仙女座的超新星爆发具有 5$\sigma$ 灵敏度，并且具有 1 keV 阈值的优异能量分辨率。在银河系内，即使在 RES-NOVA 的第一阶段，也能明确区分核坍缩超新星与形成黑洞的坍缩。在最终探测器阶段，所有味的平均中微子能量、超新星中微子光变曲线以及中微子发射的总能量有望以百分之几的精度被约束。RES-NOVA 对来自弥漫超新星中微子背景的味盲中微子具有 620 ton $\cdot$ y 曝光的灵敏度。所提出的 RES-NOVA 项目有望为新一代中微子望远镜奠定基础，同时依赖于非常简单的技术装置。