Neytrino astronomiyasi asoslari

Neytrino astronomiyasi asoslari Quyosh va yulduzlar energiyasi manbai. Neytrino astronomiyasi. Neytrino «teleskopi». 1. Quyosh va yulduzlar energiyasi manbai. Hozirgi zamon nazariy tasavvuriga ko'ra, Quyosh va yulduzlarning energiyasi ularning o'zagida kechayotgan termoyadro reaksiyalar natijasida hosil bo'ladi. . (2.13) Bu reaksiya to'rtta vodorod atomi yadrolaridan (protonlardan) bitta geliy atomi yadrosi (alfa-zarra) hosil bo'lishdan iborat. Alfa-zarra (He) ikkita proton va ikkita neytrondan iborat bo'ladi. Demak, bu reaksiya jarayonida proton neytronga aylanadi va pozitron ajralib chiqadi. Elementar zarralarning o'zaro almashishi qoidasiga ko'ra yadro reaksiyasida, birinchidan reaksiyagacha va undan keyin zaryadlar soni ikkinchidan og'ir zarralar, ya'ni barionlar (proton (p), neytron (n)), hamda yengil zarralar, leptonlar (elektron (e-), pozitron (e+)), soni o'zgarmasligi kerak. Proton va neytronlarni o'zaro almashishini ko'raylik: va . (2.14) Proton va pozitron musbat zaryadga ega, elektron esa manfiy. Zaryadlar soni teng, og'ir va yengil zarralar soni ham teng bo'lishi uchun yana bittadan yengil zarra () hosil bo'ldi. Bu zarralarning biri neytrino () ikkinchisi esa antineytrino deb ataladi. Haqiqatdan ham, neytrino tezlatgichlarda o'tqazilgan termo-yadro reaksiyalarida ajralib chiqishi aniqlangan. 2. Neytrino astronomiyasi. Quyosh har sekundda 3.961033 erg energiya sochadi. Demak, uning o'zagida har sekuntda shuncha energiya hosil bo'ladi. Agar bu energiya yuqorida ko'rilgan protonlardan alfa-zarralar hosil bo'lish reaksiyasi (2.13) bo'lsa, u holda har sekundda taxminan 1038 ta neytrino hosil bo'ladi. Hosil bo'lgan bu ulkan neytrino oqimi Quyosh ichida qanday tarqaladi? Buni tushunish uchun, hosil bo'lgan neytrinoning harakatini reaksiya natijasida hosil bo'lgan gamma (nurlanishni) fotonning tarqalishi bilan solishtiraylik. Ularning ozod harakat yo'li , bu yerda, - yulduz moddasining notiniqligi (u zarralarning yutish koefitsentiga asosan topiladi va yuza birlikka ega), - modda zichligi. Yulduzlar o'zagida zichlik o'rtacha =100 gsm3, temperatura 106, foton uchun bir gramm moddaning notiniqligi =100 sm2g. Unda, fotonning ozod uchish yo'li l =1=0.001 sm bo'ladi. Ya'ni gamma fotonning ozod uchish yo'li juda kichik va u Quyosh sirtiga chiqishi uchun yuz ming yil kerak bo'ladi. Endi neytrinoning ozod yurish yo'lini hisoblaylik. Nazariy hisoblashlarga ko'ra, neytrino yoki antineytrinoning yutilish koefitsenti bitta bunday zarra uchun 610-44 sm2, ya'ni fotonnikidan (10-17 sm2) ancha kichik. Yuqorida keltirilgan yulduz o'zagidagi zichlikka N1026 sm-3 mos keladi. Demak, neytrinoning ozod harakat yo'li . Bu Quyosh radiusidan yuzlab marta katta va neytrino hosil bo'lgandanoq yulduzni tark etadi. Koinotning dastlabki rivojlanish bosqichlarida neytrino ko'p hosil bo'lgan, keyinchalik, yulduzlar o'zagida termo-yadro reaksiyalari boshlangandan keyin, ular nurlanish bilan birga neytrino ham chiqaradi. Eng kuchli neytrino oqimi Quyoshdan kelishi kerak. Agar Quyosh o'zagida har sekundda 21038 ta neytrino hosil bo'layotgan bo'lsa, u holda Yerda, Quyosh nurlariga tik ...