중성미자에 의해 지구가 모든 방향으로 균등하게 충돌합니까?


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중성미자는 지구상에서 매우 많은 수를 겪지 만 탐지하기가 매우 어렵 기 때문에 확실히 알기가 어렵습니다. 그러나 그들은 모든 방향에서 똑같이 지구를 통과하고 있습니까? 아니면 실제로 우주의 특정 사건에 달려 있습니다. 태양이 많은 양을 생성 할 가능성이 있으므로 낮에는 밤보다 더 많이받습니다. 그러나 태양의 방사선 외에도 중성미자는 어디서나 나오는가? 아니면 그들 대부분이 한 방향에서 왔으며 아마도 지구 운동에 영향을 줄 수도 있습니까?

답변:


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확실하게 감지 할 수있을 정도로 "밝은"두 종류의 중성미자 소스 만 있습니다. 태양과 인근 초신성.

태양 중성미자의 원천은 핵융합이며, 이는 또한 별의 에너지 대부분의 원천이기도합니다. 뉴트리노 스는 또한 모든 방향으로 퍼져 있으므로 강도는 역 제곱 법을 따릅니다. 중성미자의 양은 별의 밝기에 비례합니다. 전류 감지기를 사용하면 태양을 제외하고 별이 충분히 밝게 관찰되지 않습니다. 다른 별들은 중성미자를 생산하고, 별성 중성미자는 어디에서나 (아마도 은하수에서 더 많이) 발견되지만 그것들을 충분히 감지 할 수는 없습니다.

은하계의 초신성과 인접한 은하들은 어리석은 양의 중성미자를 생성하며, 가장 최근의 초신성 SN1987A에서 중성미자가 급증하는 것이 관찰되었습니다.

태양이 중성미자의 가장 밝은 원천이기 때문에 지구가 밤중에 중성미자를 차단할 것이라고 생각할 것입니다. 그러나 중성미자는 거의 눈치 채지 않고 지구를 바로 통과합니다. 지구는 중성미자에게 투명합니다. 그래서 낮에는 밤에도 많은 중성미자를 감지합니다.

한 가지 확실한 점은 지구의 회전이나 중성미자의 다른 영향에는 전혀 영향을 미치지 않으며 바로 통과한다는 것입니다.


추가 : 그들이 행성 지구처럼 심지어 두꺼운 모든 문제를 통과 할 경우 우리는 중성미자를 검출 할 수있는 방법 좋은 질문이기 때문에 : 그들은 때때로 문제에 반응한다. 중성미자 검출기는 반응을 찾고 있으며 아래에서 오는 반응 만 포함합니다. 가장 관통하는 우주 방사선조차도 지구를 몇 킬로미터 만 관통 할 수 있으므로지면 아래에서 나오는 입자는 중성미자가되어야합니다.
Thorsten S.

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초신성을 원근법으로 표현하기 위해 : 중성미자는주의 한대로 정상적인 물질에 거의 반응하지 않습니다. 그러나 코어 붕괴 초신성이 태양만큼 멀리 떨어져 있다면 중성미자 플럭스도 당신을 죽일 수있을 것입니다. 초신성은 크다 . 물론, 그것은되지 않을 것 빛이 훨씬 더 빨리 당신을 죽일 것입니다 - 당신을 죽이는 일을.
Luaan

@Luaan 설명해주세요. 중성미자는 빛보다 상당히 (시간) 도착합니다.
Rob Jeffries

3
@MasonWheeler, 코어 붕괴 폭발로 인한 빛이 모든 수소 때문에 표면에 도달하는 데 몇 시간이 걸립니다. 반면 뉴트리노 스는 정상적인 물질과 거의 상호 작용하지 않기 때문에 거의 즉시 표면에 도달합니다.
Mark

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@ 2012rcampion 대략적으로 말하면 몇 시간 안에 Sievert가 당신을 죽이고 100 명의 Sieverts가 당신을 죽이게됩니다. 초신성에서 1 au의 중성미자 선량은 몇 주 후에 당신을 죽일 수 있으므로 Luaan의 의견은 정확합니다.
Rob Jeffries

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태양의 중성미자와 우주의 다른 별개의 출처 (제임스의 답변 참조) 외에도 우주 중성미자 배경이 있을 것으로 예상됩니다 . 이것이 아직 감지되지 않았지만 (노력이 진행 중임) 예상되는 특성은 합리적으로 잘 이해되어 있습니다. 중성미자는 K 에서 빅뱅 이후 몇 초 만에 우주에서 "분리"되었다. 우주가 확장됨에 따라, 이러한 중성미자의 질량이없는 중성미자의 파장은 연장되어 중성미자가 현재 온도는 2K 입니다. 중성 미각 풍미 당 입방 센티미터 당 112 개의 우주 중성미자 (아마도 3)가 있습니다.>1010<2

C B는 여러 가지면에서 우주 마이크로파 배경과 유사하지만 (a) 감지되지 않았다. (b) 더 시원하다. (c) 중성미자는 질량은 작지만 0이 아니기 때문에 오늘날 의 C B 중성미자는 비 상대적 일 가능성이 높다 .νν

후자의 요점은 귀하의 질문에 중요합니다. 대규모에서 우리는 중성미자 배경이 동축 표준 휴식과 관련하여 우주를 통한 지구의 운동으로 인해 비대칭 성을 가질 것으로 기대합니다. 이것은 우주 극초단파 배경에서 볼 수있는 것과 동일한 전역 쌍극자 비대칭입니다. 그러나 비 상대적 중성미자는 중력장의 영향을 훨씬 받기 때문에 이방성이다 . 특히 , 지구가 동축 레스트 프레임에 대한 움직임과 관련하여 지구가 태양의 "가운데"있을 때 지구는 더 중성미자 플럭스를받을 수 있도록 태양에 의해 중력에 집중 되어야한다 . 이것은 비 방향성 중성미자 자속 진폭에서 수십 퍼센트의 연간 변조를 일으킨다 (Safdi et al. 2014 ) C B의 결정을 확인할 수 있습니다.ν

이것 외에 , 거대한 은하와 은하단에 의한 C B 중성미자 의 가속에 의해 야기되는 다른 이방성이있을 수 있는데 , 이것은 우주 마이크로파 배경보다 훨씬 더 비균질적이고 이방성이되게해야한다. 평균 10 개 이상의 요인에 대한 과도한 밀도가 발생할 수 있지만 ( Yanagisawa 2014 의 섹션 2.2 참조 ) 중성미자 질량이 정확히 무엇인지에 따라 다릅니다.ν

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