Astronomie de neutrini

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cele supernove sunt o mare sursă de neutrini. În imagine, restul de extindere a SN 1987A , o supernova de tip II -P în mare Nor Magellanic . NASA

L „neutrino astronomia este ramura“ astronomie care observă obiectele astronomice prin detectoare de neutrini , în calitate de observatori speciali. De reacțiile de fuziune nucleară la " interior de stele și explozii de supernove produce cantități mari de neutrini , din care doar o mică parte poate fi totuși măsurate,,. Astronomiei neutrino își găsește utilizarea sa principală în posibilitatea de a observa procese și structuri inaccesibile pentru echipamente optice normale, cum ar fi fenomene nucleare din nucleul solar .

provocări observaționale

Neutrinii interacționează cu materia într - un mod foarte sărace: de exemplu, fluxul mare de neutrini care vin din Soare , este suficientă pentru a produce o interacțiune fiecare afectate 10 36 atomi; rezultatul acestor interacțiuni este emisia unor fotoni sau un atom transmutat . Prin urmare, observarea neutrinilor impune ca detectorul are o masă mare, și este echipat cu un sistem de amplificare foarte sensibil.

Având în vedere slăbiciunea semnalului, sursele posibile de zgomot de fond trebuie să fie redusă cât mai mult posibil. Printre acestea se numără fluxuri de particule produse de razele cosmice în timp ce coliziunea l ' atmosfera terestră și particulele generate în dezintegrarea radioactiva a unor elemente ale scoarței terestre . Pentru a reduce cantitatea de raze cosmice, detectoarele trebuie să fie înconjurată de o masă mare, care le absoarbe, motiv pentru care acestea sunt situate adânc în subteran sau subacvatic. De asemenea, dezintegrarea radiațiilor este ecranată de materiale izolatoare.

Pentru a produce orice tip de imagine, detectorul trebuie să furnizeze informații nu numai în măsura fluxului de neutrini, dar, de asemenea, pe direcția sa de mișcare. Deși există mai multe modalități de a detecta neutrini, marea majoritate a acestora, cu toate acestea, nu este în măsură să ofere informații cu privire la direcția, în timp ce puțini care reușesc vor avea rezoluții foarte mici, de aproximativ 1. Pentru a îmbunătăți rezoluția, prin urmare, este necesar să se utilizeze instrumente chiar mai mari.

Aspecte științifice actuale legate de astronomie neutrino

  • Neutrinii din supernove - Mecanismele care conduc la un colaps gravitational nu sunt încă cunoscute , într - un mod fiabil și doar o observație viitoare neutrino (a energiilor de ordinul a zeci de MeV) poate permite sondarli într - un mod direct.
  • Neutrini de înaltă energie - Detectorul IceCube a observat în mod concludent o nouă populație de neutrini foarte mari de energie ( de la câteva TeV pev), a cărui origine în momentul (2016) este necunoscut. Cele mai multe dintre evenimente nu provin din direcții preferențiale, ceea ce sugerează o origine-extra galactică. O componentă în jur de 20% în jurul planului galactic este compatibil cu observații.
  • Neutrinii din surse galactice - Tinerii ramasite de supernove sunt considerate candidati pentru a explica accelerarea razelor cosmice; observarea neutrinilor de energie deasupra TeV de la unul dintre ei (deși dificil) ar constitui dovada regina a acestei ipoteze. Alte surse ipotetice potențial observabile includ centrul galactic și regiunile învecinate.
  • Fondul de Cosmic de neutrini - este componenta neutrino a de fond de microunde cosmice , relicvă a Big Bang - ului , care își are originea atunci când " universul a avut doar două secunde de viață. Aceste neutrinii au un puls mediu de aproximativ 0,5 meV și observarea directă a acestora constituie una dintre problemele majore de observatie pe covor.
  • Materie întunecată Cald - deoarece majoritatea neutrinilor care provin din nuclee stelare și de explozii de supernove, posedă în momentul eliberării lor , o mulțime de energie ( de asemenea , ca termică ). Deoarece neutrinii nu stabilesc interacțiuni electromagnetice cu materia, acestea sunt , prin definiție , o parte a materiei întunecate .
  • Materie întunecată rece - după unii autori particulele de materie întunecată ar acumula în diverse site - uri astronomice (cum ar fi Pământul , The Sun sau centrul Căii Lactee ) , apoi dau naștere, prin anihilarea sau degradare, un neutrino de energie ridicat potențial observabile . Potrivit altor autori, particulele ipotetice care constituie materia întunecată ar fi tocmai de neutrini sterile , adică neutrini masive, altele decât cele cunoscute în prezent.

Notă

  1. ^ (EN) Colaborarea Borexino, Neutrinii din procesul primar de fuziune proton-proton în Soare , în Nature, voi. 512, nr. 7515, 28 august 2014, pp. 383-386, DOI : 10.1038 / nature13702 . Adus la 11 martie 2017 .

Bibliografie

G. Pagliaroli, FL Villante, F. Visscher, Neutrinii din spațiu (discutarea obiectivelor unei noi astronomie), .pdf , New Assayer 25 (2009), nr.3-4, pagina 5-18.

Elemente conexe