tudomány világ
Neutrínó magas energia Cosmos
Az emberiség tanulmányozza az univerzum több ezer éve, nézte a lenyűgöző éjszakai égbolt, vezetett a látható fény által kibocsátott számtalan csillagok és egyéb jelenségek miatt. Az elmúlt évszázad során, új képek az éjszakai égbolt fedezték fel a tudósok a különböző hullámhosszú fény, hogy a szabad szemmel nem lehet látni, mint a rádióhullámok, infravörös sugárzás, röntgen és gamma-sugárzás. Minden alkalommal, amikor egy új ablak nyílik meg az ég, az új és váratlan jelenségek fedeztek fel, mint például az ereklyét sugárzás a Big Bang, neutroncsillagok, az aktív galaxismagok (AGN), fekete lyukak, gamma-kitörések (GRB) és más érdekes tárgyakat. Ma a tudósok kezdik nyit egy teljesen új ablak a többi elemi részecskék, neutrínók és fotonok, amely elemi részecske fény feltárására használt az univerzumban. Ez az új mező neutrínó csillagászat, reméljük, hogy új ismeretlen jelenség, és segít nekünk válaszolni néhány kérdésre, hogy mi van ma.
Neutrínó részecskék homályos nincs elektromos töltése, és csupán együttműködik számít a gyenge nukleáris erő. Az elmúlt években kiderült, hogy a neutrínók egy kis tömeg, debunking korábbi javaslatát, hogy ez volt a tömeg nélküli. Az a nap, számos neutrínók során képződnek fúziós amikor négy hidrogénatomot átváltandó egy hélium atom. Annak ellenére, hogy számos neutrínók, átlagosan csak az egyikük fog lépni az emberi test egy életen át. neutrínó fluxus a nap a földfelszínhez 6x10 10 neutrínók négyzetcentiméterenként és második. Neutrínók a fúziós folyamat a nap áthaladhat több fényévnyire van egy szilárd vezető előtt az elnyelt anyag. Annak valószínűsége, hogy egy neutrínó kölcsönhatásba számít növekszik, azonban a neutrínó energia.
Három különböző típusú neutrínók figyelték meg: az elektron-neutrínó. müon neutrínó és a tau-neutrínó. Ezek a neutrínók társított három elektromosan töltött részecskéket, egy elektron és müon tau. Mind a hat részecskék, úgynevezett leptonokat. Amikor egy neutrínó kölcsönhatásba lép az anyaggal, akkor vagy továbbra is, mint egy neutrínó kölcsönhatás után ( „semleges aktuális interakció”), vagy hogy megfelelő töltött részecskék ( „aktuális töltés kölcsönhatás”). Az elektronikus neutrinó teremt elektron müon neutrínó müon és a tau-fajokat tau leptonokat.
Müon neutrínók kölcsönhatásba atomok termelés rövid életű müonokat és zuhany részecskéket.
Során a nagy energiájú kölcsönhatás közötti neutrínók töltésű leptonok továbbra szinte ugyanabban az irányban, mint a bejövő neutrínó. A kérdés, elektron, amely a reakció során képződő fogja állítani néhány méterre, míg a müon, annak nagyobb a tömege, továbbra is több kilométeren az energiától függően. Irányát meghatározó müonokat létrehozott ad az irányt müon neutrínó, hogy pár fokkal. Ez a kulcsa annak megértéséhez, neutrínó csillagászat nagy energiákat.
A kis és nagy energiájú neutrínók
Alacsony energia neutrínók főleg termelt nukleáris folyamatokat, mint a fúziós reakciók a napon, vagy a közepén a szupernóva-robbanás. Neutrino nagy energiájú keletkezik elsősorban a termelés nagy energiájú ütközések rövid mezonoknak részecskék hajló neutrínók és egyéb részecskéket.
A mértéke részecskefizika neutrino energiák alacsony energiájú a 10. MeV (mega elektronvolt), míg a nagy energiájú neutrínók energiákkal fölött a 10. GeV (Giga-elektronvolt).
források neutrínók
napenergia neutrínók
Supernova neutrínók
Második 10 másodpercig, a forrás földönkívüli neutrínók megfigyelhető 1987-ben, amikor a csillagok a Nagy Magellán-felhőben felrobbant szupernóva, amely később nevezték SN1987. Neutrínók belülről a baleset érte el a Földet utazás után 170.000 év, néhány órával az érkezés előtt a fény. A neutrínó léphet többé-kevésbé közvetlenül a központi összeomlása belsejében egy csillag, de a hatás a robbanás nem volt látható a felszínen a csillag később. Mintegy 25 neutrínó kölcsönhatásokat figyeltek meg Kamiokande detektor (Japán), Baksan (Szovjetunió), és az IMB (USA) 10 másodpercig. Ez a megfigyelés a neutrínók a Nap és a szupernóvák egy újfajta csillagászat, hiszen a neutrínók nekünk információt a folyamatok mélyén elrejtett tárgyakat a látható fény vagy fotonok egészére.
Neutrínók ismeretlen forrásból származó kozmikus sugárzás
Egy erős érv a létezését nagy energiájú neutrínók a tér az a megfigyelés, nagy energiájú kozmikus sugárzás.
Fotonok még valószínűbb, mint a protonok felszívódni fotonok CMB, ami azt jelenti, hogy az univerzum nem eléggé átlátható a nagy energiájú fotonok.
Számos lehetséges jelölt a források nagy energiájú kozmikus sugárzás. Aktív galaxismagok (AGN) egy galaxis, amely egy szupernehéz fekete lyuk a közepén. Egy fekete lyuk tömege akár ezer millió naptömeg. A központ ezen galaxisok jet szerkezet figyelhető meg a tartományban több tízezer fényévre a felszabadító nagy mennyiségű energiát. Jet akkor keletkezik, ha számít a galaxisban beleesik egy fekete lyuk. nagy energiájú fotonok által megfigyelt ezeket a tárgyakat és protonok lehet gyorsítani is. Egy másik lehetséges forrása a gamma-kitörések (GRB), amelyek különös események bocsát ki egy rövid impulzust gamma-sugarak belül a másodperc törtrésze alatt, hogy 100 másodperc. Ők a legnagyobb energiájú esemény megfigyelhető univerzumban. Két ilyen esemény történik minden nap. Ezek nagyon messze van, a parttól legfeljebb 10 10 fényév. Ennek egyik lehetséges magyarázata az események, hogy a csillag esik szupernehéz fekete lyukak vagy két neutroncsillag esnek egymáshoz. Ismeretlen források nagy energiájú kozmikus sugárzás hozna neutrínók, amikor a gyorsulás nagy energiájú protonok ütköznek a foton gáz körül források, ugyanúgy, mint a mikrohullámú háttérsugárzás. Ütközések termelnek mezonoknak hogy szétesik müonokat és neutrínók és a müonok fog bomlanak elektronokat (pozitronokat) és két neutrínó. Ezek a neutrínók fog utazni nem függ a mágneses tér, és ha talált a földön, akkor pont vissza a források kozmikus sugárzás.
A fluxus kozmikus neutrínók megbecsülhető észrevételeket a sebesség nagy energiájú kozmikus sugárzás, és kiderül, hogy szükségünk van érzékelők méretének köbkilométerre fogni neutrínók!
Neutrínók a „sötét anyag”
Neutrínó energiák magas, bár nem olyan magas, mint azt az előző szakaszban gyártható kapcsolatban más különös megfigyelés. Az egyik legfontosabb titkait a modern fizika és a csillagászat „sötét anyag” az univerzumban. Galaxies és csoportok galaxisok forognak, ha több anyag, mint amit látunk a standard csillagászati műszer. Csak a megfigyelt látható anyag, galaxisok és csillagok meg kell tanulni az értékeket az üres tér miatt a gyors forgás. De ez nem történik meg, ami azt jelzi, hogy ez még mindig egy kérdés tárgyak, mint tudjuk megfigyelni. Ez még csak a gravitációs erő, amely úgy érzi, az ismeretlen sötét anyag. Ez a kérdés az úgynevezett „sötét anyag”. Mintegy 30% -a az energia az univerzumban az anyag, és a többi formájában egy ismeretlen „sötét energia”, amely nem fogunk beszélni ebben a cikkben. Az újabb keletű mérések műholdon keresztül WMAP azt mutatta, hogy csak 4% a világegyetem energia áll egy hagyományos anyag formájában atomok létrehozása csillagok és bolygók. A fennmaradó 25% a teljes energia egy új eddig ismeretlen formáit számít.
Az egyik népszerű magyarázat a sötét anyag, hogy a legtöbb e másfajta anyag áll gyengén kölcsönható részecskék hatalmas (Wimps), amely hoztak létre a Big Bang, ugyanabban az időben, mint a szokásos üzleti. Ma ez egy részecskefolyam körülöttünk, és hozzon létre egy meghatározó része az ügyet a galaxisunkban. Amikor átmennek a Nap és a Föld, akkor válhat gravitációsan csapdába közepén ezeket az objektumokat. Részecskék a sötét anyag a központok a Föld és a Nap el fogja pusztítani, vagy megsemmisítik egymást, amikor ketten találkoznak és termelni közönséges anyag, többek között a részecskék nagy energiájú neutrínók. Tipikus Ezek energiája neutrínók sokkal magasabb, mint, hogy az elektron neutrínók előállított szintézise során a nap. Néz nagy energiájú neutrínók a Föld középpontja és / vagy a nap, akkor kap információt a sötét anyag. Ugyanakkor, meg kell egy nagyon fontos felfedezés a fizika az elemi részecskéket.
légköri neutrínók
Amikor kozmikus sugárzás a légkörbe, amely készült rövid részecske bomlásnak, többek között, müonokat, neutrínók és müon. Müonokat permetezzük a Föld felszínén, és elnyeli néhány tíz kilométerre a földre. Neutrínók, azonban könnyen áthaladjon mind a földön, és azok megfelelnek a neutrínó háttérben kozmikus neutrínók. Ugyanakkor, fel lehet használni, hogy teszteljék a neutrínó teleszkóp. Mivel a kozmikus neutrínók kell átlagban magasabb energia, mint a légköri neutrínók, ez a háttér lehet feldolgozni.