Fråga:
Vad exakt ser vi på den berömda neutrinobilden av solen?
doetoe
2014-09-12 16:55:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ett svar på frågan Om vi ​​kunde bygga ett neutrino-teleskop, vad skulle vi se? innehåller en länk till en neutrinobild av solen av Super-Kamiokande neutrindetektor.

neutrino image of the sun

Där står det att bilden faktiskt täcker en stor del av himlen på cirka 90x90 grader. Eftersom solens diameter från jorden är ungefär hälften av en grad måste det vara så att många av neutrinerna inte kom rakt mot oss. Detta verkar förvånande (för mig), eftersom neutriner knappast borde interagera med atmosfären. Kanske är de centrala få pixlarna i bilden extremt mycket ljusare än de andra, men den här bilden visar inte skillnaden mellan de och de omgivande pixlarna? Eller händer något annat?

Två svar nedan är mycket bra.Men i grund och botten är anledningen densamma för vilka stjärnor inte ser punktliga ut utan har en ändlig storlek: vilket astronomiskt instrument som helst har en ändlig upplösning, från det värsta (SK !!) till det bästa (VLBI, $ 10 ^ {- 4}$ arcsec), så att alla källor som är mindre än vinkelupplösningen verkar lika stora som vinkelupplösningen.Och BTW, solneutrinoer kommer från de inre 10% av solens massa, som har en radie på några procent av den totala solradien.
Två svar:
dmckee --- ex-moderator kitten
2014-09-12 18:40:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Detektorn som tog bilden - Super Kamiokande (förkortat super-K) - är en vatten-Cerenkov-enhet. Den detekterar neutrino genom att avbilda Cerenkov-konen som produceras av neutrinosreaktionsprodukterna. Mestadels elastisk spridning av elektroner: $$ \ nu + e \ till \ nu + e \ ,, $$ men också kvasi-elastiska reaktioner som $$ \ nu + n \ till l + p \ ,, $$ där neutronen kommer från syret och $ l $ betyder ett laddat lepton som motsvarar neutrinoens smak (av energimässiga skäl alltid en elektron från solneutrinoer, men de får också muoner från atmosfäriska och acceleratorneutrinoer --- Super-K är den avlägsna detektorn för T2K).

Sedan rekonstruerar du riktningen i vilken leptonen rörde sig (vilket är korrelerat med men inte identiskt med den riktning neutrino var gående). Denna indirekta pekmetod står för bildens mycket dåliga vinkelupplösning.

user10851
2014-09-12 18:26:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Neutrinerna kommer direkt mot oss. Faktum är att deras interaktioner med vad som helst längs vägen i bästa fall är minimala.

Anledningen till att bilden är så stor är att detektorns vinkelupplösning är ganska dålig (jämfört med exempelvis ett optiskt teleskop). Detta är inte oväntat när det gäller neutrino-teleskop. Detaljerna om hur detektorn fungerar är komplicerade, men till exempel Wikipedia noterar är det bara cirka 11 000 fotomultiplikatorrör (i huvudsak pixlar) inblandade. Och jag skulle bli förvånad om neutrinos riktningar kunde lokaliseras även så bra.

Förresten, neutrinoerna som produceras i solen kommer från kärnreaktioner, och så de produceras bara i kärnan. En neutrino-bild med hög vinkelupplösning av solen skulle vara ganska mindre än den optiska bilden.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...