Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Нейтринная астрономия

Нейтринная астрономия (далее Н) новый раздел наблюдательной астрономии, связанный с поиском и исследованием потоков нейтрино от источников внеземного происхождения. Нейтрино является единственным видом излучения, который приходит к земному наблюдателю из самых глубоких недр Солнца и звезд и несет в себе информацию об их внутренней структуре и о происходящих там процессах. Современные средства регистрации нейтрино допускают возможность обнаружения нейтринного излучения лишь от Солнца и сверхновых звезд нашей Галактики.

  Н Солнца. Существование мощного потока нейтрино от Солнца вытекает из современной концепции происхождения и строения Солнца, согласно которой его светимость полностью обеспечивается энергией термоядерного превращения в в центральной области Солнца. Как показывают расчеты моделей Солнца (см. Звездные модели), основной вклад в энерговыделение дает цикл, а доля () цикла составляет не более 1% (см. Термоядерные реакции). Синтез каждого 4 сопровождается испусканием двух электронных нейтрино ne. а полный поток нейтрино, определяемый светимостью, составляет у поверхности Земли 6,5×1010 нейтрино/см2сек, причем нейтрино уносят ~3% энергии термоядерного синтеза. Наблюдение солнечных нейтрино явилось бы убедительным подтверждением основных идей термоядерной эволюции Солнца. Измерение потоков нейтрино от различных реакций с помощью соответствующего набора составляет полную программу исследования внутренней структуры Солнца. Поскольку поток солнечных нейтрино испытывает сезонные вариации с амплитудой около 7% (что связано с наличием эксцентриситета у земной орбиты), наблюдение этих вариаций служило бы доказательством того, что регистрируемые нейтрино — солнечные. Др. способ определения направления прихода нейтрино состоит в измерении углового распределения электронов, образующихся при захвате нейтрино в (см. ниже): электроны из-за несохранения четности в b-распаде должны вылетать преимущественно в направлении на Солнце.

  Первые эксперименты по наблюдению солнечных нейтрино осуществлены американским ученым Р. Девисом с сотрудниками в 1967—68 с помощью радиохимического нейтринного содержащего 610 т жидкого перхлорэтилена (24). устанавливался под землей на глубине 1480 м для подавления фона космических лучей. Регистрация нейтрино основана на методе, предложенном в 1946 Б. М. Понтекорво. Солнечные нейтрино с энергией > 0,814 Мэв образуют в реакции 37 + nе ® е- + радиоактивный с периодом полураспада 35 сут. Согласно расчетам, основной вклад (76%) в эффект должны давать нейтрино наиболее высокой энергии (до 14 Мэв) от распада 8В ® 8Ве + e+ + ne в самой редкой ветви цикла. Поток этих нейтрино зависит от температуры Т как T20, поэтому является уникальным "термометром" для измерения температуры центральной области Солнца Tc. Теория предсказывала значение Tc " 15·106 .

  В экспериментах Девиса 37 накапливался в в течение 100 сут, затем извлекался продуванием через жидкость адсорбировался активированным углем при температуре 77 К и помещался в пропорциональный счетчик, который подсчитывал количество распавшихся 37Аг. Измерения, полученные в 1972 (как и первые измерения 1967—68), показали, что нейтринный эффект в несколько раз ниже предсказываемого теорией и не превосходит фоновый эффект (в под действием солнечных нейтрино накапливалось не более 8 37 за эксперимент вместо ожидаемых 45).

  Хотя солнечные нейтрино не были с достоверностью зарегистрированы, результаты экспериментов являются важным достижением Н, так как показывают, что современные представления о солнечных нейтрино в чем-то неверны. Решение загадки солнечных нейтрино можно искать в трех направлениях. 1) Возможно, Tc ниже теоретического значения, предсказываемого стандартными моделями Солнца, и составляет около 13×106 , т. е. лежит за порогом чувствительности "нейтринного термометра"; это означает, что Солнце устроено иначе, чем считалось до сих пор. 2) Может оказаться, что при расчетах моделей используются неверные значения скоростей ядерных реакций; это означало бы, что шкала "нейтринного термометра" неправильно отградуирована. 3) "Нейтринный термометр" вообще может оказаться "испорченным", если по пути к Земле с нейтрино что-то происходит, например распад (если бы они оказались нестабильными частицами), осцилляции (переводящие нейтрино в невзаимодействующие с состояния) и т.п. Для окончательного решения проблемы необходимо повысить чувствительность а также провести дополнительно эксперименты с чувствительными к нейтрино меньших энергий, например 7, 71, 87, 55. Др. важная задача Н — наблюдение солнечных нейтрино от реакции 1 + p + e- ® 2 + ne (с помощью 37 и 7), которая обязательно сопутствует циклу. Их обнаружение явилось бы доказательством протекания цикла на Солнце, исключило бы гипотезы об аномальных свойствах нейтрино и тем самым подтвердило правильность заключения о том, что -цикл не вносит заметного вклада в генерацию энергии на Солнце (если бы -цикл вносил основной вклад, в Девиса должно было бы образовываться около 300 37).

  Нейтринные вспышки. Потоки нейтрино от др. "спокойных" звезд, даже самых близких, очень малы и не могут быть зарегистрированы современными методами. Вместе с тем вполне осуществимой представляется задача наблюдения нейтринных вспышек от звезд в момент их гравитационного коллапса. Наиболее вероятными объектами являются сверхновые звезды нашей Галактики, непосредственно перед взрывом которых происходит коллапс центрального ядра. Нейтринная вспышка может быть зарегистрирована даже в том случае, если сверхновая оптически ненаблюдаема. Длительность такой вспышки ~0,01 сек (потоки нейтрино у Земли 1010—1012 нейтрино/см2 за вспышку). Измеряя время запаздывания начала вспышки, зарегистрированного в разных местах земного шара, можно установить направление прихода нейтринного излучения. Вспышки могут быть зарегистрированы сцинтиллятором массой в несколько сотен т в виде характерной серии импульсов. Такие эксперименты планируются в СССР и в США.

  Нейтринная астрофизика. Необходимость исследования астрофизических явлений с участием нейтрино породила новую ветвь в астрофизике — нейтринную астрофизику. По современным представлениям, нейтринное излучение, которое сильно растет с увеличением температуры, оказывает решающее влияние на картину эволюции звезд на завершающих стадиях, когда температура в недрах звезды достигает ~ 109 и выше. Это связано с тем, что испускание нейтрино происходит из самых горячих, внутренних областей звезды (так как пробеги нейтрино в веществе значительно больше размеров звезды), и поэтому именно нейтринное излучение определяет скорость потери энергии такими звездами. Примером является влияние гипотетического электронно-нейтринного взаимодействия (предсказываемого универсальной теорией слабого взаимодействия; см. Нейтрино) на эволюцию ядра планетарных туманностей, учет которого позволяет согласовать наблюдаемые данные о времени эволюции с теоретическими расчетами; в свою очередь, возможность такого согласования является аргументом в пользу существования этого взаимодействия.

  Когда температура в центре звезды достигает значения ~1011 К, пробег ne становится сравнимым с размерами звезды и при дальнейшем увеличении температуры звезда становится непрозрачной для нейтрино. Поскольку, однако, пробеги нейтрино остаются еще несравнимо большими пробегов фотонов, перенос энергии в звезде осуществляется посредством нейтринного газа (нейтринная теплопроводность) и потери энергии продолжают определяться нейтринным излучением. При температурах ³ 2×1011 К звезды становятся непрозрачными и для мюонных нейтрино nm. Такие стадии жизни звезды наиболее загадочны и интересны. Предполагается, что нейтринное излучение играет решающую роль в механизме взрыва сверхновых.

  Развитие Н и нейтринной астрофизики обещает дать ценную информацию не только о строении небесных тел, но по природе самого нейтрино и свойствах слабого взаимодействия.

  Лит.: Нейтрино. Сб. ст., пер. с англ., М., 1970 (Современные проблемы физики); Бакал Дж., Солнечные нейтрино, "Успехи физических наук", 1970, т. 101, в. 4, с. 739—53; Азимов А., Нейтрино — призрачная частица пер. с англ., М., 1969, с. 92—105.

  Г. Т. Зацепин, Ю. С. Копысов.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 19.01.2021 08:37:33
08:07 Назван лучший адыгейский сыр
08:04 Малышева разоблачила «убийцу без вкуса» из домашних консервов
08:04 Эпидемиолог назвала срок спада заболеваемости COVID-19 в России
07:48 Доктор Мясников назвал главные причины возникновения рака
07:34 Ученые раскрыли способ определить коронавирус по глазам
07:29 Американец описал приезд в Россию фразой «самый страшный день в моей жизни»
07:01 Женщина пережила остановку сердца и рассказала о загробной жизни
05:57 В фотографии завтрака советского шахтера заподозрили неладное
03:01 Еще одна категория россиян досрочно выйдет на пенсию в 2021 году
Больше новостей
СегодняСиловые структуры «Это дурманит и затягивает»Адвоката Маркелова и журналистку Бабурову убили националисты. 12 лет спустя они рассказали о мотивах
18 января 2021Спорт Белоруссию лишили чемпионата мира по хоккею 2021 годаСпонсоры отказались финансировать турнир в Минске. Новое место проведения ЧМ пока неизвестно
СегодняИз жизни «Многие испанцы живут с родителями до 30 лет»История россиянки, которая вышла замуж за испанца, переехала к нему и развелась
20:21, 18 января 2021 Умер актер фильма «Праздничный переполох»
07:00 Ученые нашли способ экономить вакцину от COVID-19
07:24 Девушка переехала в бывший дом наркокартеля и нашла тайную комнату
СегодняДом Осколки СоюзаПанелька-телевизор, летающая тарелка и трансформеры — что осталось от советского наследия в Европе
18 января 2021Мир «Адская битва и невероятное приключение»Трамп спровоцировал мятеж в Вашингтоне. Что ждет США после его ухода?
06:28 Три человека погибли в аварии с микроавтобусом и фурой в Подмосковье
20:08, 18 января 2021 Протесты в Тунисе привели к беспорядкам и сотням задержаний
07:03 Украинская теннисистка рассказала о приступах паники из-за жесткого карантина
18 января 2021Путешествия Лавина обрушилась на людей в Домбае. Есть погибшийЧто известно о происшествии на популярном горнолыжном курорте России
СегодняРоссия «Медсестра забыла открыть заглушку капельницы»Маленькую Варю спасет операция, но до нее надо дожить. Нужна наша помощь
05:40 Расстрелявшему сослуживцев Шамсутдинову запросили 25 лет лишения свободы
06:43 В глубинах океана нашли неизвестные науке организмы
19:57, 18 января 2021 Очевидица схода лавины в Домбае рассказала о пережитом
15 января 2021Из жизни Пацанка ДжоИстория жизни королевы тропического острова, любовницы Марлен Дитрих и самой быстрой женщины на воде
18 января 2021Ценности Чемпионы стиляКак одежда помогает спортсменам зарабатывать миллионы спустя десятилетия после их побед
05:55 Доказана опасность жирной пищи
05:35 Российское село оказалось в заложниках у банка
05:35 Стюардесса раскрыла секрет комфортного ношения маски в полете
18 января 2021 Партнерский материалПризраки прошлогоМедаль за пьянство, налог на воздух и советское равноправие: самое удивительное из истории России
18 января 2021Интернет и СМИ Троянский коньНапуганные новой политикой WhatsApp люди ринулись в Telegram и Signal. Но так ли они безопасны?
04:57 Победившая рак женщина родила благодаря особой диете
05:24 Россиян предупредили о «курьерах-домушниках»
04:48 Биолог спрогнозировала судьбу британского штамма коронавируса в России
18 января 2021Бывший СССР Диктатура в законеВ Киргизии завершилась революция, президентом стал бывший арестант. Куда поведет страну новый лидер?
18 января 2021Мир Красный закатСССР давал африканским странам миллиарды на борьбу с Западом. Почему эти деньги были потрачены зря?
04:24 Модель придумала купальник для женщин с большой грудью
04:42 Врач дал прогноз по появлению коллективного иммунитета к коронавирусу
03:57 Байден помешает Трампу снять ограничения на въезд в США из ряда стран
18 января 2021Культура «В борьбе за власть изуродовали Москву»Как СССР начал отрицать прошлое и до неузнаваемости изменил сознание людей
17 января 2021Путешествия «Местные не осуждают любовь за деньги»Шашлычные, цыганки и русские в джунглях: что искать туристу в Колумбии?
03:20 Вильфанд предупредил россиян об аномальном потеплении
03:18 Посол Италии в России привился вакциной «Спутник V»
02:59 В мире появился новый автогигант
18 января 2021 Мы их потеряли: автомобильные марки США, которых больше нетПережили XX век, но исчезли в двадцать первом. Вспоминаем ликвидированные американские компании
17 января 2021Россия «Чтобы выжить, необходимо было отказаться от смелости»СССР пытался создать поколение мужчин-героев. Что из этого вышло?
02:28 Россиян предупредили о сильных снегопадах
02:43 Пушков окрестил Зеленского «слабым и неуверенным»
02:25 США снимут ограничения на въезд для определенной группы людей
17 января 2021Из жизни «Страдания открыли мне великую истину»Женщина семь лет искала автора письма в бутылке и нашла. Ей помогали детективы и экстрасенсы
16 января 2021Спорт «Меня называли сексом на коньках»История немецкой фигуристки, которая выиграла Олимпиаду, снялась для Playboy и отказала Трампу
02:03 Создатели «Острых козырьков» объявили об окончании сериала
02:01 Назван самый загруженный в 2020 году аэропорт
02:05 Моложавая 55-летняя мать троих детей раскрыла тайну «вечной молодости»
16 января 2021Ценности «Влюбила в себя султана»Как правитель Малайзии женился на российской модели и с чем оставил ее и сына после развода
17 января 2021Наука и техника Нам бы их проблемыСмартфон-рулон, умный унитаз и датчик мочевого пузыря: самые странные изобретения 2021 года
01:15 Россияне назвали размер пенсии для достойной жизни в старости
01:25 Германия отреагировала на возможные санкции США против «Северного потока-2»
01:08 54-летняя Сальма Хайек показала декольте в честь нового числа подписчиков
16 января 2021Культура Возвращая в реальностьРадиоактивные кошки, микробы и Линч: американка руками создает скульптуры, похожие на 3D-модели
16 января 2021Силовые структуры Смерть на обочинеДерзкое нападение на инкассаторов в Крыму потрясло СССР. Прошло полвека, а виновных так и не нашли
00:08 Рассекречен неаносированный iPhone
00:50 «Арсенал» одержал разгромную домашнюю победу и вышел на десятое место в АПЛ
01:00 Байден предложил Салливану сохранить пост посла США в России
16 января 2021 Rolls-Royce Ghost: привидение с моторомВидео: это начальная модель Rolls-Royce — и она стоит 37 миллионов рублей
16 января 2021Мир Хайль КришнаКак греческая писательница шпионила на Германию, приняла индуизм и объявила Гитлера воплощением бога
00:08 В Музее Лондона появился гигантский надувной Трамп
23:33, 18 января 2021 «Газпром» раскрыл подробности о сроках завершения «Северного потока-2»
23:04, 18 января 2021 Медведчук спрогнозировал восстановление отношений России и Украины
16 января 2021Экономика Последний звонокОни были на вершине мобильного рынка. Кто потопил производителей культовых телефонов?
00:04 США и Россия обменялись цитатами Мартина Лютера Кинга на заседании Совбеза ООН
23:35, 18 января 2021 В России оценили влияние возможных санкций США на «Северный поток-2»
00:34 Бывшая жена звезды «Универа» рассказала о борьбе с актером за алименты
23:15, 18 января 2021 Дуров рассказал о блокировке сотен призывающих к насилию в США Telegram-каналов