AstroVox :: Επισκόπηση Θ.Ενότητας - Νετρίνο
Κεντρική σελίδα του AstroVox AstroVox
Η ερασιτεχνική αστρονομία στην Ελλάδα
 
 Κεντρική ΣελίδαΚεντρική Σελίδα   FAQFAQ   ΑναζήτησηΑναζήτηση   Κατάλογος ΜελώνΚατάλογος Μελών    ΑστροφωτογραφίεςΑστροφωτογραφίες   ΕγγραφήΕγγραφή 
  ForumForum  ΑστροημερολόγιοΑστροημερολόγιο  ΠροφίλΠροφίλ   ΑλληλογραφίαΑλληλογραφία   ΣύνδεσηΣύνδεση 

Αστροημερολόγιο 
Νετρίνο
Μετάβαση στη σελίδα Προηγούμενη  1, 2, 3, 4, 5
 
Δημοσίευση νέας  Θ.Ενότητας   Απάντηση στη Θ.Ενότητα    AstroVox Forum Αρχική σελίδα -> Αστρο-ειδήσεις
Επισκόπηση προηγούμενης Θ.Ενότητας :: Επισκόπηση επόμενης Θ.Ενότητας  
Συγγραφέας Μήνυμα
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/08/2020, ημέρα Τετάρτη και ώρα 9:56    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Μειώνονται οι πιθανότητες ύπαρξης του στείρου (sterile) νετρίνο. Cheesy Grin
Οι φυσικοί γνωρίζουν αρκετά πράγματα για τα νετρίνα. Είναι στοιχειώδη σωματίδια που «κυκλοφορούν» παντού, αλλά σπάνια αλληλεπιδρούν με την ύλη. Εμφανίζονται σε τρεις διαφορετικούς τύπους (ή γεύσεις) – νετρίνο του ηλεκτρονίου, νετρίνο του μιονίου και νετρίνο του σωματιδίου ταυ. Και μπορούν να ταλαντώνονται μεταξύ αυτών των γεύσεων, μεταπίπτοντας από τον έναν τύπο νετρίνου σε άλλον καθώς ταξιδεύουν.
Όμως υπάρχουν μερικά αναπάντητα (μέχρι στιγμής) ερωτήματα σχετικά με τα νετρίνα. Όπως για παράδειγμα η ακριβής τιμή της μάζας τους, η οποία είναι μεν πολύ μικρή, αλλά διάφορη του μηδενός. Τα πειράματα σχετικά με τις ταλαντώσεις τους δίνουν πληροφορίες για την διαφορά των τετραγώνων των μαζών των νετρίνων, ενώ οι κοσμολογικές εκτιμήσεις δίνουν εκτίμηση του αθροίσματος των μαζών και των τριών νετρίνων.
Επιπλέον, τα πειράματα δείχνουν την ύπαρξη ενός αινιγματικού τέταρτου νετρίνου, αυτό που ονομάζεται στείρο νετρίνο. Αλλά τα δεδομένα δεν είναι ξεκάθαρα και τα σήματα από αυτό το σωματίδιο είναι αμφιλεγόμενα. Οι φυσικοί των πειραμάτων MINOS, MINOS+πειράματα στο Fermilab στις ΗΠΑ και του Daya Bay Reactor Neutrino Experiment στην Κίνα, δημοσίευσαν μια ανάλυση μέρους των δεδομένων τους που δεν βλέπει την ύπαρξη στείρων νετρίνων. Όμως δεν έχουν μελετήσει ακόμα όλα τα δεδομένα τους, ενώ άλλα πειράματα βλέπουν πιθανά σήματα, αφήνοντας την «πόρτα μισάνοιχτη» όσον αφορά την ύπαρξη του στείρου νετρίνου.
Η ταλάντωση των νετρίνων μεταξύ των γεύσεων είναι ένα κβαντικό φαινόμενο. Προέρχεται από το γεγονός ότι κάθε γεύση νετρίνων, νe (ηλεκτρονίου), νμ (μιονίου) και ντ (ταυ), είναι μια γραμμική υπέρθεση τριών καταστάσεων, ν1, ν2 και ν3 με μάζες m1, m2 και m3 (διαβάστε σχετικά: Βραβείο Νόμπελ 2015 – «Η αποκάλυψη των ταλαντώσεων των νετρίνων»).
https://physicsgg.me/2015/10/09/%CE%B7-%CE%B1%CF%80%CE%BF%CE%BA%CE%AC%CE%BB%CF%85%CF%88%CE%B7-%CF%84%CF%89%CE%BD-%CF%84%CE%B1%CE%BB%CE%B1%CE%BD%CF%84%CF%8E%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD-%CF%84%CF%89%CE%BD-%CE%BD%CE%B5%CF%84%CF%81%CE%AF/
Μετρήσεις ακρίβειας δείχνουν ότι η απόσταση που χρειάζεται ένα νετρίνο για να μετατραπεί σε άλλο – η γραμμή ταλάντωσης των νετρίνων – εξαρτάται από τις ενέργειες των συμμετεχόντων καταστάσεων και τη διαφορά τετραγώνων των μαζών τους. Για παράδειγμα, ένα νετρίνο του μιονίου ενός γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ (GeV) από την δέσμη νετρίνων στο Fermilab συνήθως διανύει 500 χιλιόμετρα για να ταλαντωθεί σε ένα νετρίνο του ταυ. Αντίθετα, ένα αντινετρίνο του ηλεκτρονίου τριών μεγα-ηλεκτρονιοβόλτ (MeV) από έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, διανύει μόνο 1 χιλιόμετρο για να αλλάξει γεύση. Και οι δύο ταλαντώσεις είναι συνεπείς με την εξίσωση: \Delta m^{2}_{31} = m^{2}_{3}-m^{2}_{1} = 2.5 \times 10^{-3} eV^{2}.
Ωστόσο, ορισμένα πειράματα διαπίστωσαν μια σειρά από προβληματικά αποτελέσματα που δεν ταιριάζουν στο πλαίσιο των τριών νετρίνων. Τα παλαιότερα αποτελέσματα τέτοιου είδους προέρχονται από το πείραμα Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos, όπου το 2001 προέκυψαν δεδομένα σύμφωνα με τα οποία αντινετρίνα μιονίων μετατρέπονται σε αντινετρίνα ηλεκτρονίων σε μικρότερες αποστάσεις από τις αναμενόμενες για ταλαντώσεις νετρίνων τριών γεύσεων. Αργότερα, το πείραμα Mini Booster Neutrino (MiniBooNE), το οποίο πραγματοποιήθηκε για να ελέγξει την ανωμαλία του πειράατος LSND, παρατήρησε ένα παρόμοιο σήμα.
Μια εξήγηση για αυτές τις σύντομες ταλαντώσεις είναι ότι υπάρχει ένα τέταρτο «στείρο» νετρίνο, νs, το οποίο δεν αλληλεπιδρά σύμφωνα με τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις του καθιερωμένου προτύπου της σωματιδιακής φυσικής. Τα δεδομένα LSND και MiniBooNE υποδηλώνουν ότι ένα τέτοιο σωματίδιο θα έχει ταλαντώσεις με διαφορά μάζας Δm241 = 1eV2. Κι άλλα πειράματα με νετρίνα από πυρηνικούς αντιδραστήρες συμφωνούν με την διαφορά μάζας 1 eV2 ή και περισσότερο.
Η νέα ανάλυση από τα πειράματα MINOS, MINOS + και Daya Bay, η οποία περιλαμβάνει παλιά δεδομένα από το πείραμα Bugey-3, που ολοκληρώθηκε το 1996 – έψαξε προς αυτή την κατεύθυνση αλλά δεν βρήκε καμία ένδειξη στείρων νετρίνων, σε αντίθεση με τα προαναφερθέντα πειράματα.
Τα πειράματα MINOS και MINOS+ είναι πειράματα μεγάλων διαδρομών, όπου τα νετρίνα ταξιδεύουν εκατοντάδες χιλιόμετρα πριν ανιχνευθούν. Τα δύο πειράματα μελετούν την εξαφάνιση νετρίνων του μιονίου που παράγονται στο Fermilab χρησιμοποιώντας ανιχνευτές τοποθετημένους σε αποστάσεις 1,04 km και 735 km από το εργαστήριο. Το Daya Bay είναι ένα πείραμα μεσαίας διαδρομής. Τα αντινετρίνα του ηλεκτρονίου παράγονται σε έξι πυρηνικούς αντιδραστήρες και ανιχνεύονται από οκτώ ανιχνευτές αντινετρίνων που βρίσκονται σε τρεις διαφορετικές υπόγειες αίθουσες, σε αποστάσεις που κυμαίνονται από 365 m έως 1,9 km από τον αντιδραστήρα. Το Bugey-3 ήταν ένα πείραμα μικρής γραμμής διαδρομής που ανίχνευσε ταλαντώσεις νετρονίων του μιονίου σε αποστάσεις 15, 40 και 95 m από τον πυρήνα του αντιδραστήρα, όπου παράγονταν τα νετρίνα.
Οι εν λόγω πειραματικές ομάδες σε συνεργασία μεταξύ τους έθεσαν νέους περιορισμούς στην πιθανότητα το νετρίνο του μιονίου να μεταπίπτει σε ένα νετρίνο του ηλεκτρονίου διαμέσου ενός στείρου νετρίνου σε αυτές τις αποστάσεις. Εξαλείφουν το στείρο νετρίνο στις περιοχές διαφοράς μαζών μεταξύ 10−4 και 103 eV2.Αυτοί οι νέοι περιορισμοί επιτείνουν την διαφωνία σχετικά με την ύπαρξη του στείρου νετρίνο. Αυτή η διαφωνία οφείλεται στο ότι αποκλείουν τις τιμές διαφοράς μάζας για τα σήματα στείρων νετρίνων που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τόσο τα πρώτα πειράματα LSND, όσο και το πείραμα MiniBooNE, αλλά και νέα μη δημοσιευμένα πειράματα του MiniBooNE που αναλύουν ένα σύνολο δεδομένων 17 ετών. Υπάρουν κι άλλα μη δημοσιευμένα αποτελέσματα, αυτή τη φορά από το πείραμα IceCube, όπου αναλύονται οκτώ χρόνια ατμοσφαιρικών δεδομένων νετρίνων του μιονίου και αμφισβητούν επίσης την ύπαρξη του στείρου νετρίνου. Και η απουσία του στείρου νετρίνου συμφωνεί με τα δεδομένα από του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck που μετρούν την πυκνότητα ενέργειας του αρχέγονου Σύμπαντος.
Αυτές οι διαφωνίες σημαίνουν ότι χρειάζονται επιπλέον δεδομένα για την επίλυση του προβλήματος σχετικά με το στείρο νετρίνο, ιδίως από το Short Baseline Neutrino Program στο Fermilab. Επιπλέον το πείραμα MINOS+συνεργασία στο Fermilab πρέπει να αναλύσει τα δεδομένα πειραμάτων των τελευταίων ετών, ενώ το πείραμα Daya Bay έχει δύο επιπλέον χρόνια λήψης δεδομένων που πρέπει να αναλυθούν.
Όταν ολοκληρωθούν τα παραπάνω τότε ίσως οι φυσικοί να καταλήξουν σε μια τελική πειραματική ετυμηγορία υπέρ ή κατά της ύπαρξης στείρων νετρίνων.
https://physicsgg.me/2020/08/11/%ce%bc%ce%b5%ce%b9%cf%8e%ce%bd%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%ce%b9-%ce%bf%ce%b9-%cf%80%ce%b9%ce%b8%ce%b1%ce%bd%cf%8c%cf%84%ce%b7%cf%84%ce%b5%cf%82-%cf%8d%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%be%ce%b7%cf%82-%cf%84%ce%bf/



cf83cf84ceb5ceb9cf81cebf-cebdceb5cf84cf81ceb9cebdcebf.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  215.43 KB
 Διαβάστηκε:  16 φορές

cf83cf84ceb5ceb9cf81cebf-cebdceb5cf84cf81ceb9cebdcebf.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 8:01, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 7:59    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Δεν υπάρχει «στείρο» (sterile) νετρίνο… στα δεδομένα του ανιχνευτή IceCube Cheesy Grin
Η ανάλυση περισσότερων από 300.000 ανιχνεύσεεων νετρίνων του μιονίου, δεν επιβεβαιώνει την ύπαρξη των «στείρων» νετρίνων – ένα αποτέλεσμα που έρχεται σε αντίθεση με άλλα πειράματα.
Πειράματα που μελετούν τις ταλαντώσεις των νετρίνων είχαν υποδείξει την ύπαρξη ενός «στείρου» νετρίνου που δεν αλληλεπιδρά διαμέσου της ασθενούς πυρηνικής δύναμης – σε αντίθεση με τα τρία γνωστά είδη νετρίνων. Όμως, μια έρευνα του 2016 από τον ανιχνευτή νετρίνων IceCube στην Ανταρκτική απέτυχε να αναπαραγάγει αυτές τις παρατηρήσεις Στη συνέχεια, οι ερευνητές του ανιχνευτή IceCube αναζήτησαν ενδείξεις αυτού του ασύλληπτου σωματιδίου μέσα σε ένα σύνολο δεδομένων, 15 φορές μεγαλύτερο από αυτό που αναλύθηκε στη μελέτη του 2016.
Και το αποτέλεσμα είναι ίδιο με την μελέτη του 2016. Η απουσία στοιχείων για στείρα νετρίνα επιδεινώνει περαιτέρω την διαφωνία με τα άλλα πειράματα.
Το IceCube ανιχνεύει νετρίνα που δημιουργούνται συνήθως από συγκρούσεις μεταξύ κοσμικών ακτίνων και της γήινης ατμόσφαιρας. Εκτός από την μέτρηση των ενεργειών των νετρίνων, το πείραμα μπορεί να καθορίσει τις τροχιές τους, οι οποίες λένε στους ερευνητές, την απόσταση που διάνυσαν μέσα στη Γη τα σωματίδια, πριν φτάσουν στους ανιχνευτές. Αυτοί οι δύο παράγοντες καθορίζουν τον αριθμό των νετρίνων του μιονίου που πρέπει να ανιχνεύσει το IceCube.
Αλλά σύμφωνα με την θεωρία η παρουσία των στείρων νετρίνων θα είχε ως αποτέλεσμα τα περισσότερα από τα νετρίνα του μιονίου να ταλαντώνονται προς άλλες γεύσεις νετρίνων, «παραποιώντας» έτσι τους αναμενόμενους αριθμούς. Συνεπώς, εάν οι ανιχνευτές παρατηρήσουν λιγότερα νετρίνα του μιονίου από αυτά που είχαν προβλεφθεί, αυτό θα μπορούσε να αποτελεί απόδειξη ότι υπάρχουν στείρα νετρίνα.
Αφού αναλύθηκαν περισσότερες από 300.000 ανιχνεύσεις νετρίνων του μιονίου που καταγράφηκαν επί οκτώ χρόνια λειτουργίας του ανιχνευτή, οι ερευνητές δεν βρήκαν καμία σημαντική απόκλιση στον αριθμό των γεγονότων των νετρίνων του μιονίου σε σχέση με τις θεωρητικές προβλέψεις. Επομένως, δεν υπάρχουν ενδείξεις για την ύπαρξη του στείρου νετρίνου.
Αυτή η συνεχιζόμενη απουσία αποδείξεων διευρύνει τη διαφωνία μεταξύ των αποτελεσμάτων του IceCube και εκείνων από τα πειράματα Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) και MiniBooNE, αφού και τα δύο έχουν αναφέρει ενδείξεις στείρων νετρίνων.
Για τους φυσικούς του ανιχνευτή IceCube, τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν την επέκταση της ανάλυσής τους σε ανιχνεύσεις νετρίνων του ηλεκτρονίου και νετρίνων του ταυ, μια περίσσεια των οποίων μπορεί επίσης να υποδεικνύει την ύπαρξη των στείρων νετρίνων.
https://physicsgg.me/2020/10/02/%ce%b4%ce%b5%ce%bd-%cf%85%cf%80%ce%ac%cf%81%cf%87%ce%b5%ce%b9-%cf%83%cf%84%ce%b5%ce%af%cf%81%ce%bf-sterile-%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%ce%bf/

_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 8:00    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Νετρίνα και τηλεσκόπια νετρίνων. Cheesy Grin
Είναι άραγε δυνατό να «δούμε» το Σύμπαν με «άλλα μάτια» και να συλλέξουμε πληροφορίες που δεν μεταδίδονται με τη μορφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, της κοσμικής ακτινοβολίας και των βαρυτικών κυμάτων;
Τα περισσότερα από τα δεδομένα και τις πληροφορίες που έχουμε συλλέξει έως τώρα για το Σύμπαν και τα ουράνια σώματα που εμπεριέχει, προέρχονται από την ανίχνευση και ανάλυση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπουν. Ωστόσο, σημαντικές επιπλέον πληροφορίες συλλέγουμε και με την βοήθεια της κοσμικής ακτινοβολίας, δηλαδή φορτισμένων σωματιδίων (κυρίως πρωτονίων) τα οποία προέρχονται τόσο από τον Ήλιο, όσο και από ορισμένα από τα βιαιότερα φαινόμενα που μπορούν να εκδηλωθούν στο Σύμπαν. Ακριβώς, όμως, επειδή τα σωματίδια αυτά φέρουν φορτίο, ο προσδιορισμός της προέλευσής τους είναι αρκετά δύσκολος, καθώς η αρχική τους πορεία μεταβάλλεται διαρκώς από τα μαγνητικά πεδία του μεσοαστρικού Διαστήματος.
Ένα άλλο «παράθυρο» στο Σύμπαν άνοιξε με την πρώτη ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων από τους ανιχνευτές LIGO, που ανακοινώθηκε τον Φεβρουάριο του 2016. Πραγματικά, η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων δεν είναι μόνο ένα νέο και εκπληκτικό «εργαλείο» για την μελέτη των μαύρων οπών, των αστέρων νετρονίων και των άλλων βίαιων φαινομένων του Σύμπαντος, αλλά με την βοήθειά τους ανοίγει ένα καινούργιο «κεφάλαιο» στην μελέτη του «βρεφικού» Σύμπαντος, που από τη φύση του είναι αδιαφανές στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Τίθεται λοιπόν το ερώτημα: είναι άραγε δυνατό να «δούμε» το Σύμπαν με «άλλα μάτια» και να συλλέξουμε πληροφορίες που δεν μεταδίδονται με τη μορφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, της κοσμικής ακτινοβολίας και των βαρυτικών κυμάτων; Η απάντηση στο ερώτημα αυτό είναι καταφατική και την δυνατότητα αυτή μας την προσφέρουν τα νετρίνα.
Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, τα νετρίνα σχηματίστηκαν σε τεράστιες ποσότητες στα πρώτα στάδια εξέλιξης του «βρεφικού» Σύμπαντος, ενώ παράγονται διαρκώς μέσα από τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης στο εσωτερικό των άστρων και εκλύονται στο Διάστημα κατά την διάρκεια των εκρήξεων σουπερνόβα. Η ιδιότητά τους, μάλιστα, να μην αλληλεπιδρούν παρά μόνο φευγαλέα με την υπόλοιπη ύλη τα καθιστά ιδανικά εάν θέλουμε να ανοίξουμε ένα ακόμη παράθυρο μελέτης στο Σύμπαν.
Η ύπαρξη των νετρίνων προβλέφθηκε θεωρητικά το 1930 από τον σπουδαίο θεωρητικό φυσικό Wolfgang Pauli, σε μια εποχή όπου οι επιστήμονες μελετούσαν μεταξύ άλλων και τη ραδιενεργό διάσπαση β, για παράδειγμα τη μετατροπή ενός πρωτονίου του ατομικού πυρήνα σε νετρόνιο, με την παράλληλη εκπομπή ενός ποζιτρονίου (το αντισωματίδιο του ηλεκτρονίου). Το περίεργο στοιχείο αυτής της διάσπασης ήταν ότι παραβίαζε, όπως νόμιζαν τότε οι φυσικοί, την Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας, καθώς τα πειράματά τους έδειχναν ότι η ολική ενέργεια πριν τη διάσπαση ήταν μεγαλύτερη από την ολική ενέργεια μετά τη διάσπαση. Ο Pauli θεώρησε ότι αυτή η «χαμένη» ενέργεια μεταφέρεται από ένα ουδέτερο σωματίδιο το οποίο ήταν αδύνατο να ανιχνευθεί με την τεχνολογία της εποχής του. Το υποθετικό αυτό σωματίδιο ονομάστηκε νετρίνο και η ύπαρξή του επιβεβαιώθηκε το 1956 χάρη στα πειράματα των Clyde Cowan και Fredrick Reines.
Στα χρόνια που ακολούθησαν, οι γνώσεις μας γιΆ αυτό το φευγαλέο σωματίδιο-φάντασμα διευρύνθηκαν. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε σήμερα ότι τα νετρίνα συγκαταλέγονται ανάμεσα στα θεμελιώδη σωματίδια της ύλης, ενώ εμφανίζονται σε τρία είδη ή «γεύσεις», καθεμιά απΆ τις οποίες σχετίζεται με ένα φορτισμένο θεμελιώδες σωματίδιο, από το οποίο δανείζεται και το όνομά του. Έτσι, το νετρίνο του ηλεκτρονίου σχετίζεται με το ηλεκτρόνιο, το νετρίνο του μιονίου με το μιόνιο και το νετρίνο ταυ με το σωματίδιο ταυ.
Για αρκετό καιρό, οι φυσικοί θεωρούσαν ότι τα νετρίνα δεν έχουν μάζα και ότι για τον λόγο αυτό ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, όπως δηλαδή και τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Ήδη όμως από τα μέσα της δεκαετίας του ΅60 αντιμετώπιζαν ένα παράδοξο, καθώς ο αριθμός των ηλιακών νετρίνων που ανίχνευαν με τα επιστημονικά τους όργανα αντιστοιχούσε μόλις στο ένα τρίτο εκείνου που προέβλεπε η θεωρία. Το παράδοξο αυτό επιλύθηκε με την διαπίστωση ότι τα νετρίνα έχουν την ιδιότητα να αλλάζουν «γεύση», μεταπηδώντας από το ένα είδος στο άλλο, κάτι που επιβεβαιώθηκε οριστικά χάρη στις πειραματικές μελέτες των Takaaki Kajita και Arthur McDonald, οι οποίοι τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής 2015.
Σύμφωνα, λοιπόν, με το φαινόμενο της ταλάντωσης των νετρίνων, κάποια νετρίνα που ξεκίνησαν τη διαδρομή τους από τον Ήλιο ως νετρίνα ηλεκτρονίου φτάνουν στη Γη ως νετρίνα μιονίου ή νετρίνα ταυ. Αυτό όμως μπορεί να συμβεί μόνο εάν τα νετρίνα έχουν μάζα. ΑπΆ ό,τι φαίνεται, πάντως, ο πρώτος που διερεύνησε θεωρητικά την πιθανότητα τα νετρίνα να «μεταπηδούν» από το ένα είδος στο άλλο και κατά συνέπεια να έχουν μη μηδενική μάζα ήταν ο φυσικός Bruno Pontercovo, ήδη από τα μέσα του προηγούμενου αιώνα. Γνωρίζουμε σήμερα λοιπόν, ότι τα νετρίνα έχουν απειροελάχιστη μάζα και ως εκ τούτου δεν «αισθάνονται» μόνο την ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση, αλλά και την βαρύτητα.
Εξαιρουμένων των σωματιδίων που απαρτίζουν την σκοτεινή ύλη, τα νετρίνα είναι τα δεύτερα σε αφθονία σωματίδια στο Σύμπαν και μόνο τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι περισσότερα. Έχοντας, όμως, μηδενικό ηλεκτρικό φορτίο και απειροελάχιστη μάζα, ελάχιστα από αυτά αλληλεπιδρούν με την υπόλοιπη ύλη, γιΆ αυτό και η ανίχνευσή τους είναι εξαιρετικά δύσκολη. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε ότι δεκάδες δισ. νετρίνα διαπερνούν κάθε δευτερόλεπτο το σώμα μας, προτού διασχίσουν τον ίδιο τον πλανήτη μας και συνεχίσουν το διαστημικό τους ταξίδι ανεπηρέαστα.
ΓιΆ αυτόν τον λόγο και οι πειραματικές διατάξεις που τα ανιχνεύουν αναγκαστικά καταλαμβάνουν πολύ μεγάλο όγκο, προκειμένου να τα εντοπίσουν. Το δεύτερο πρόβλημα που καθιστά δύσκολη την ανίχνευση των νετρίνων οφείλεται στην αλληλεπίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας με τα σωματίδια που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, μέσω της οποίας απελευθερώνονται πολλά άλλα σωματίδια, που «τυφλώνουν» τους ανιχνευτές νετρίνων. ΓιΆ αυτό και κατά κανόνα οι ανιχνευτές νετρίνων κατασκευάζονται είτε βαθιά στο υπέδαφος, μέσα σε εγκαταλελειμμένα ορυχεία, ώστε τα πετρώματα που τους περιβάλλουν να λειτουργούν ως ασπίδα, «φιλτράροντας» τα σωματίδια αυτά, είτε πιο πρόσφατα κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής και στα βάθη των θαλασσών. Η εγκατάσταση των γιγάντιων αυτών τηλεσκοπίων σε τόσο μεγάλα βάθη αποτελεί μια τεράστια επιστημονική και τεχνολογική πρόκληση, γιΆ αυτό και μέχρι πρόσφατα το ενδιαφέρον στρεφόταν κυρίως στην ανάπτυξη της απαραίτητης τεχνογνωσίας με την κατασκευή και την πόντιση πολύ μικρότερων, πειραματικών τηλεσκοπίων νετρίνων. Τελικός στόχος των περισσότερων από τις προσπάθειες αυτές είναι η κατασκευή ενός υποβρύχιου τηλεσκοπίου νετρίνων με όγκο ενός κυβικού χιλιομέτρου, το οποίο θα κατασκευαστεί στη Μεσόγειο, γνωστό ως KM3NeT.
Η αρχή λειτουργίας των τηλεσκοπίων νετρίνων βασίζεται στην ανίχνευση της ακτινοβολίας Cherenkov. Όταν, δηλαδή, κάποιο νετρίνο αλληλεπιδράσει με έναν ατομικό πυρήνα, παράγονται φορτισμένα σωματίδια, τα οποία, καθώς κινούνται με ταχύτητες μεγαλύτερες από την ταχύτητα του φωτός μέσα στο νερό, εκλύουν την χαρακτηριστική μπλε λάμψη της ακτινοβολίας Cherenkov.
Μέχρι στιγμής, το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο νετρίνων είναι το IceCube, που βρίσκεται εγκατεστημένο κοντά στον Νότιο Πόλο, καλύπτοντας όγκο 1 km3. Πρόσφατα, ωστόσο, αστροφυσικοί από την Γερμανία και την Βόρειο Αμερική δημοσίευσαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy σχέδια για την κατασκευή του Πειράματος Νετρίνων του Ειρηνικού Ωκεανού (P-ONE), δηλαδή του μεγαλύτερου τηλεσκοπίου νετρίνων, το οποίο θα εγκατασταθεί σε βάθος 2,6 km, περίπου 200 km από τις ακτές του δυτικού Καναδά. Το τηλεσκόπιο αυτό θα έχει τριπλάσιο όγκο από αυτόν του IceCube και θα ανιχνεύει υψηλής ενέργειας νετρίνα, τα οποία παράγονται στην διάρκεια ορισμένων από τα βιαιότερα φαινόμενα του Σύμπαντος. Οι επιστήμονες που εργάζονται στο P-ONE ευελπιστούν ότι η εγκατάσταση αυτού του ανιχνευτή νετρίνων θα έχει ολοκληρωθεί στο τέλος περίπου της δεκαετίας.
https://physicsgg.me/2020/10/16/%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%ce%b1-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%cf%84%ce%b7%ce%bb%ce%b5%cf%83%ce%ba%cf%8c%cf%80%ce%b9%ce%b1-%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%cf%89%ce%bd/



img_4263 (1).jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  40.97 KB
 Διαβάστηκε:  12 φορές

img_4263 (1).jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 15/12/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 12:57    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Γιατί οι γεωφυσικοί ενδιαφέρονται για τα νετρίνα; Cheesy Grin
Τα νετρίνα παίζουν σπουδαίο ρόλο στην σωματιδιακή φυσική. Το γεγονός ότι διαθέτουν μικρή μεν, αλλά όχι αμελητέα μάζα, αποτελεί την μοναδική αναμφισβήτητη ανακάλυψη που δείχνει ότι υπάρχει άγνωστη φυσική πέραν του Καθιερωμένου Πρότυπου των στοιχειωδών σωματιδίων (σύμφωνα με το οποίο τα νετρίνα έχουν μηδενική μάζα).
Επιπλέον, τα νετρίνα είναι σημαντικά και στην Κοσμολογία. Η μελέτη τους μας βοηθά να κατανοήσουμε την κυριαρχία της ύλης αντί της αντιύλης στο σύμπαν, αλλά και την δημιουργία των κοσμικών δομών μεγάλης κλίμακας. Μάλιστα, ένα από τα καλύτερα όρια για την μάζα των νετρίνων προκύπτει από την κατανομή των γαλαξιών στο σύμπαν και από τα δεδομένα της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου, το υπόλειμμα ακτινοβολίας από την Μεγάλη Έκρηξη. Μαζί με αυτά τα αρχέγονα φωτόνια που γεμίζουν το σημερινό σύμπαν, κυκλοφορούν γύρω μας και αρχέγονα νετρίνα – αυτά που περίσσεψαν από την θερμή σούπα των σωματιδίων της Μεγάλης Έκρηξης. Η σημερινή τους πυκνότητα είναι περίπου 150 νετρίνα ανά κυβικό εκατοστό(!), αλλά η ενέργειά τους είναι πλέον εξαιρετικά μικρή και γι αυτό δεν τα έχουμε ανιχνεύσει ακόμα.
Από την πλευρά των αστροφυσικών τα νετρίνα είναι σημαντικά γιατί τα χαρακτηριστικά τους καθορίζουν τους κύκλους της ζωής των άστρων και την παραγωγή των βαρέων στοιχείων διαμέσου των θεαματικών εκρήξεων των σουπερνόβα.
Εννοείται πως τα νετρίνα βασανίζουν και τους πυρηνικούς φυσικούς που ασχολούνται με τα εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας και τις πυρηνικές βόμβες, που παράγουν τεράστιο αριθμό νετρίνων.
Όμως, οι γεωφυσικοί γιατί να ενδιαφέρονται για τα νετρίνα;
Η Γη εκπέμπει νετρίνα
Οι γεωφυσικοί ελπίζουν πως διαμέσου των νετρίνων θα απαντήσουν ένα ερώτημα που τους απασχολεί εδώ και πολλά χρόνια. Το ερώτημα αυτό αφορά την πηγή της εσωτερικής θερμότητας της Γης, και σχετίζεται με μια μεγάλη διαμάχη ανάμεσα στον Κάρολο Δαρβίνο και τον λόρδο Κέλβιν, για την ηλικία της Γης. (Για την ιστορία η εκτίμηση της ηλικίας της Γης που έκανε ο Δαρβίνος ήταν στη σωστή κατεύθυνση. Αντίθετα αυτή που πρότεινε ο λόρδος Κέλβιν, υποθέτοντας ότι η Γη είχε ψυχθεί σταδιακά ύστερα από μια αρχική κατάσταση τήξης, ήταν υπερβολικά σύντομη για να είναι δυνατή η βιολογική εξέλιξη. Βέβαια, εκείνη την εποχή οι επιστήμονες -και ο Κέλβιν- αγνοούσαν την ραδιενέργεια που αποτελεί μια συνεχή πηγή θερμότητας στο εσωτερικό της Γης).
Η ηλικία της Γης και του ηλιακού συστήματος προσδιορίζεται πλέον με την ραδιοχρονολόγηση αρχέγονων πετρωμάτων και μετεωριτών. Υπολογίζεται περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Παρόλα αυτά, εξακολουθεί να υπάρχει αβεβαιότητα μεταξύ των γεωφυσικών σχετικά με το ποσοστό της γήινης θερμότητας που προέρχεται από την πυρηνική σχάση ραδιενεργών στοιχείων και εκείνο που είναι κατάλοιπο από την θυελλώδη γέννησή της. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι το μεγαλύτερο ποσοστό της ενεργειακής παραγωγής του πλανήτη μας οφείλεται στην διάσπαση των πυρήνων του ουρανίου και θορίου, αλλά δεν είναι βέβαιοι ούτε για το πόσο άφθονα είναι αυτά τα στοιχεία ούτε για την κατανομή τους στο εσωτερικό της Γης. Μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά γνωρίζουμε την σύνθεση του Ήλιου πολύ καλύτερα απΆ ότι το εσωτερικό του πλανήτη μας.
Σήμερα χάρη στους σύγχρονους ευαίσθητους ανιχνευτές, οι επιστήμονες μπορούν να «ακτινογραφήσουν» το εσωτερικό της Γης παρατηρώντας τα αντινετρίνα που παράγονται κατά τη διάσπαση ραδιενεργών στοιχείων στο εσωτερικό της. Το 1953 ο κορυφαίος φυσικός George Gamow είχε υποδείξει την δυνατότητα ανίχνευσης νετρίνων γήινης προέλευσης. Το 1983 οι Lawrence M. Krauss, Sheldon L. Glashow και David N. Schramm στην εργασία τους με τίτλο «Anti-neutrinos Astronomy and Geophysics» υπολόγισαν πόσα νετρίνα πρέπει να εκπέμπονται από την Γη ανά δευτερόλεπτο. Με έκπληξη διαπίστωσαν ότι ο αριθμός τους ήταν εξίσου μεγάλος με την ροή των νετρίνων που φτάνουν στην Γη και παράγονται στο εσωτερικό του Ήλιου. Απέδειξαν επίσης ότι τα αντινετρίνα θα μπορούσαν να μας επέτρεπαν να «δούμε» βαθιά στο εσωτερικό της Γης και να κατανοήσουμε την σύνθεσή της. Τα επονομαζόμενα γεω-νετρίνα θα μας αποκάλυπταν πόσο ουράνιο και θόριο υπάρχει στον φλοιό και τον μανδύα της Γης.
Το υπόβαθρο ενός ανιχνευτή νετρίνων

Από τότε πέρασαν αρκετά χρόνια μέχρι το 2005, όταν ο ανιχνευτής νετρίνων ΚamLand (Kamioka Liquid Scintillator Antineutrino Detector) κατέγραψε για πρώτη φορά 25 γεωνετρίνα.
Η έρευνα σχετικά με την ανίχνευση γεωνετρίνων συνεχίστηκε και συνεχίζεται μέχρι σήμερα.
Ένα μεγάλο πρόβλημα των ανιχνευτών νετρίνων σαν τον ΚamLand, είναι τα γεγονότα υποβάθρου. Οι ανιχνευτές αυτοί πρέπει να είναι πολύ μεγάλοι ώστε να ενισχύονται τα ασθενή σήματα. Ο ΚamLand είναι γεμάτος με 1000 τόνους σπινθηριστή από υδρογονάνθρακες που αλληλεπιδρά με τα νετρίνα εκπέμποντας φως, το οποίο συλλέγεται ως η απόδειξη της αλληλεπίδρασης νετρίνων. Το αντινετρίνο αλληλεπιδρά με πυρήνα υδρογόνου (πρωτόνιο), δίνοντας νετρόνιο και ποζιτρόνιο \bar{\nu} + p \rightarrow e^{+}+n, ενώ στη συνέχεια η εξαϋλωση του ποζιτρονίου παράγει φωτόνια.
Όμως, οι υδρογονάνθρακες του ανιχνευτή περιέχουν και άνθρακα. Το 98,8% του άνθρακα είναι το ισότοπο 12C και το 1,1% το ισότοπο 13C. Στο ισότοπο 13C και τα προϊόντα διάσπασης του αερίου ραδονίου οφείλεται ένας μεγάλος αριθμός γεγονότων υποβάθρου που καταγράφει ο ανιχνευτής.
Όταν διασπάται το ραδόνιο, που αναπόφευκτα περιέχεται στον ανιχνευτή, παράγονται σωματίδια άλφα (πυρήνες 4He) τα οποία αλληλεπιδρώντας με τον άνθρακα-13 παράγουν νετρόνια:
13C + 4He → n + 16O
Στη συνέχεια η διάσπαση του νετρονίου n \rightarrow p + e^{-} + \bar{\nu} , προκαλεί τον σχηματισμό των αντινετρίνων που αποτελούν την βασική πηγή υποβάθρου. Για να απαλειφθούν αυτά τα γεγονότα υποβάθρου πρέπει να είναι γνωστός ο ρυθμός με τον οποίο πραγματοποιούνται στο εσωτερικό του ανιχνευτή οι πυρηνικές αντιδράσεις των σωματιδίων άλφα με τον άνθρακα-13. Κι αυτό απαιτεί την ακριβή γνώση της ενεργού διατομής της πυρηνικής αντίδρασης 13C(α,n)16O.
Κι εδώ έρχονται οι ερευνητές M. Febbraro et al με την πρόσφατη δημοσίευσή τους με τίτλο «New 13C(α,n)16O Cross Section with Implications for Neutrino Mixing and Geoneutrino Measurements» , στην οποία επανεκτιμούν την ενεργό διατομή της κρίσιμης αυτής πυρηνικής αντίδρασης.
Ο νέος ρυθμός παραγωγής νετρονίων διαμέσου της 13C(α,n)16O που υπολόγισαν οι Febbraro et al μπορεί τώρα να χρησιμοποιηθεί από τους φυσικούς του ανιχνευτή KamLAND (και άλλων σχετικών πειραμάτων), για να αφαιρεθεί το υπόβαθρο με καλύτερη ακρίβεια. Έτσι θα επανεκτιμηθεί η ροή των γεω-νετρίνων και οι ποσότητες ουρανίου και θορίου που περιέχονται στο εσωτερικό της Γης. Κι αυτό ενδιαφέρει άμεσα τους γεωφυσικούς.
https://physicsgg.me/2020/12/14/%ce%b3%ce%b9%ce%b1%cf%84%ce%af-%ce%bf%ce%b9-%ce%b3%ce%b5%cf%89%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%bf%ce%af-%ce%b5%ce%bd%ce%b4%ce%b9%ce%b1%cf%86%ce%ad%cf%81%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%ce%b9-%ce%b3%ce%b9/



ceb3ceb5cf89cebdceb5cf84cf81ceb9cebdceb1.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  467.55 KB
 Διαβάστηκε:  9 φορές

ceb3ceb5cf89cebdceb5cf84cf81ceb9cebdceb1.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 02/01/2021, ημέρα Σάββατο και ώρα 18:03    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

GRAND: Μια γιγαντιαία συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων για την ανίχνευση νετρίνων. Cheesy Grin
Το πρόγραμμα της τεράστιας διάταξης ραδιοτηλεσκοπίων ονομάζεται GRAND (Giant Radio Array Giant Radio Array for Neutrino Detection) και θα καλύπτει μια περιοχή έως και 200.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα με σκοπό την ανίχνευση νετρίνων του ταυ – με ενέργεια μεγαλύτερη από 1 EeV=1018 eV. Υπενθυμίζεται ότι η έκταση της Ελλάδας είναι 132.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα.
Τα εν λόγω νετρίνα υπερ-υψηλής ενέργειας προέρχονται από δυο ειδών πηγές. Πρώτον, απευθείας από κοσμικές ακτίνες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας, και δεύτερον, από την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων υπερ-υψηλής ενέργειας με τα φωτόνια του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων που διαχέεται στο σύμπαν.
Τα νετρίνα που θα αναζητήσει το GRAND ονομάζονται νετρίνα του σωματιδίου ταυ και δεν είναι άμεσα προϊόντα των παραπάνω πηγών. Οι πηγές αυτές δημιουργούν νετρίνα του μιονίου ή του ηλεκτρονίου και διαμέσου των ΅ταλαντώσεωνΆ αυτών των νετρίνων, προκύπτουν τα νετρίνα του ταυ.
Από τους τρεις τύπους νετρίνων των κοσμικών ακτίνων υπερ-υψηλής ενέργειας, το νετρίνο του ηλεκτρονίου απλά ΅κολλάειΆ στην συνηθισμένη ύλη με την οποία αλληλεπιδρά, ενώ το νετρίνο του μιονίου συνεχίζει να ταξιδεύει μέσω της συνηθισμένης ύλης ακόμα και αν αλληλεπιδρά με αυτή. Οι πειραματικοί ενδιαφέρονται για το νετρίνο του ταυ γιατί αλληλεπιδρά με την συνηθισμένη ύλη και διασπάται αφού διανύσει περίπου 50 km από το σημείο αλληλεπίδρασης. Η συστοιχία τηλεσκοπίων GRAND θα βρίσκεται σε κατάλληλα επιλεγμένη θέση για να ανιχνεύει αυτή τη διάσπαση (που περιγράφεται από τον όρο “air shower”) από το ραδιοφωνικό σήμα που δημιουργεί.
Εκτός από τον πρωταρχικό στόχο της ανίχνευσης νετρίνων υπερ-υψηλής ενέργειας, τα ραδιοτηλεσκόπια GRAND θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για άλλες αστροφυσικές αναζητήσεις: π.χ. ανίχνευση ταχέων ραδιοφωνικών εκρήξεων, διερεύνηση της κοσμολογικής εποχής του επανιονισμού κ.λπ., όπως δείχνει το παραπάνω διάγραμμα (αριστερά).
https://physicsgg.me/2020/12/28/grand-%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%ce%b3%ce%b9%ce%b3%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%b1%ce%af%ce%b1-%cf%83%cf%85%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%b9%cf%87%ce%af%ce%b1-%cf%81%ce%b1%ce%b4%ce%b9%ce%bf%cf%84%ce%b7%ce%bb%ce%b5/



grand.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  857.19 KB
 Διαβάστηκε:  9 φορές

grand.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:44, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:44    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Τέλος στην αναζήτηση της διπλής διάσπασης β χωρίς νετρίνα από το GERDA Cheesy Grin
Το κυνήγι του πειράματος GERDA (GERmanium Detector Array) για την διπλή διάσπαση βήτα χωρίς νετρίνα φτάνει στο τέλος του, χωρίς να προκύψει απόδειξη ότι τα νετρίνα είναι σωματίδια Majorana (ότι ταυτίζονται δηλαδή με τα αντισωματίδιά τους).
Από το 2011, το πείραμα GERDA ψάχνει για την διπλή διάσπαση β χωρίς νετρίνα. Μετά από 9 χρόνια η φιλόδοξη αυτή έρευνα κλείνει. Στα τελικά αποτελέσματα οι φυσικοί του GERDA αναφέρουν πως δεν βρήκαν κάποιο στοιχείο που να δείχνει την πραγματοποίηση αυτής της σπάνιας διάσπασης. Όμως, τα όρια που καθόρισαν θα χρησιμοποιηθούν από την επόμενη γενιά πειραμάτων, τα οποία θα μπορούσαν να αποκαλύψουν θεμελιώδεις ιδιότητες νετρίνων όπως η μάζα τους, και το πως η ύλη πήρε το πλεονέκτημα έναντι της αντιύλης αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη.
Το πείραμα GERDA είναι μια διάταξη ανιχνευτών γερμανίου βυθισμένων σε υγρό αργό, 1400 μέτρα κάτω από το έδαφος στο Gran Sasso της Ιταλίας. Αναζητούσε την πυρηνική διαδικασία που είναι γνωστή ως διπλή διάσπαση β χωρίς νετρίνα. Στην «φυσιολογική» διπλή διάσπαση β, δύο νετρόνια μετατρέπονται σε δύο πρωτόνια, δύο ηλεκτρόνια και δύο αντινετρίνα του ηλεκτρονίου. Ωστόσο, αν τα νετρίνα ταυτίζονται με τα αντισωματίδιά τους τότε η θεωρία επιτρέπει την διπλή διάσπαση βήτα χωρίς την εκπομπή νετρίνων, η οποία συμβολίζεται με 0νββ.
Το GERDA αναζήτησε αυτήν τη σπάνια συμπεριφορά ψάχνοντας για τα ηλεκτρόνια που (πιθανώς) να εκπέμπονταν από περίπου 36 κιλά γερμανίου εμπλουτισμένου με το ισότοπο γερμάνιο-76. Το 76Ge είναι ένας από τους λίγους πυρήνες που θα μπορούσαν να υποστούν διπλή διάσπαση βήτα χωρίς νετρίνα (76Ge→76Se + 2e−). Αν είχε συμβεί τέτοιου είδους διάσπαση το GERDA θα ανίχνευε τα προκύπτοντα ζεύγη ηλεκτρονίων. Όμως δεν βρέθηκε κανένα τέτοιο ζεύγος.
Η έρευνα έδειξε ότι αν συμβαίνει η διπλή διάσπαση β χωρίς νετρίνα, τότε θάπρεπε να έχει χρόνο ημιζωής τουλάχιστον 1,8×1026 χρόνια. Το πείραμα GERDA βελτιώνοντας την ακρίβεια των προηγούμενων μετρήσεων κατά μια τάξη μεγέθους, θα δώσει την σκυτάλη τεχνογωσίας του σε άλλα πειράματα, όπως το LEGEND, το οποίο στοχεύει στην ανίχνευση της 0νββ, ακόμη και αν ο χρόνος ημιζωής της είναι μεγαλύτερος από 1028 χρόνια.
https://physicsgg.me/2020/12/18/%cf%84%ce%ad%ce%bb%ce%bf%cf%82-%cf%83%cf%84%ce%b7%ce%bd-%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%b6%ce%ae%cf%84%ce%b7%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b4%ce%b9%cf%80%ce%bb%ce%ae%cf%82-%ce%b4%ce%b9%ce%ac%cf%83%cf%80/



gerda.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  188.84 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

gerda.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
¶βαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 23/02/2021, ημέρα Τρίτη και ώρα 12:20    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Επιστήμονες ανακάλυψαν σωματίδιο - «φάντασμα» από μαύρη τρύπα στον Νότιο Πόλο. Cheesy Grin
Οι επιστήμονες κατάφεραν να ανιχνεύσουν στη Γη την παρουσία ενός νετρίνου πολύ υψηλής ενέργειας, ενός σωματιδίου-φαντάσματος, το οποίο δημιουργήθηκε κατά την καταστροφή ενός άστρου από την κολοσσιαία βαρύτητα μια μαύρης τρύπας με μάζα όσο 30 εκατομμύρια ήλιοι.
Το συμβάν, σε απόσταση 700 εκατομμυρίων ετών, λίγο πριν εμφανιστούν τα πρώτα ζώα στον πλανήτη μας, δημιούργησε ένα είδος γιγάντιου κοσμικού επιταχυντή σωματιδίων, εξαπολύοντας νετρίνα που πρόσφατα έφθασαν και διαπέρασαν τη Γη.
Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γιΆ αυτό η ανακάλυψη θεωρείται σημαντική.
Οι ερευνητές από δεκάδες ερευνητικούς φορείς πολλών χωρών έκαναν δύο σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας Nature Astronomy και όπως αναμεταδίδει το ΑΠΕ-ΜΠΕ. Όπως δήλωσε ο Σιόερτ βαν Βέλτσεν του ολλανδικού Πανεπιστημίου του Λέιντεν, «η προέλευση των κοσμικών νετρίνων υψηλής ενέργειας είναι άγνωστη, πρωτίστως επειδή είναι άκρως δύσκολο να εντοπισθούν. Είναι μόλις η δεύτερη φορά που ανιχνεύθηκε η πηγή ενός τέτοιου νετρίνου υψηλής ενέργειας».
Τόσο η προηγούμενη όσο και η νέα ανίχνευση έγινε από το αμερικανικό Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube στο Νότιο Πόλο, το οποίο βρίσκεται στο σταθμό Αμούντσεν-Σκοτ των ΗΠΑ στην Ανταρκτική. Το 2017 ο εν λόγω παγωμένος ανιχνευτής εντόπισε ένα νετρίνο, η πηγή του οποίου προσδιορίστηκε το 2018 ότι ήταν ένας ενεργός γαλαξίας (blazer).
Η πρωτοτυπία αυτή τη φορά έγκειται στο ότι είναι το πρώτο ανιχνεύσιμο νετρίνο από ένα κατακλυσμικό συμβάν, συγκεκριμένα την καταστροφή ενός καταδικασμένου άστρου που πλησίασε πολύ μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα γεγονότα, για τα οποία οι αστροφυσικοί δεν ξέρουν πολλά πράγματα, μπορούν να λειτουργήσουν ως πανίσχυροι φυσικοί επιταχυντές σωματιδίων.
Το νετρίνο υπερυψηλής ενέργειας, που έγινε αντιληπτό από το IceCube, «προσέκρουσε στον πάγο της Ανταρκτικής με την αξιοσημείωτη ενέργεια άνω των 100 τεραηλεκτρονιοβόλτ. Συγκριτικά, είναι τουλάχιστον δεκαπλάσια ενέργεια από αυτή που μπορεί να επιτευχθεί στον πιο ισχυρό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, στο CERN», δήλωσε η καθηγήτρια του γερμανικού Πανεπιστημίου του Μπόχουμ, ¶ννα Φρανκόβιακ.
Παρά την τόσο μεγάλη ενέργειά τους, τα κοσμικά νετρίνα, που ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή στο σύμπαν, είναι τόσο ελαφριά που διαπερνούν απαρατήρητα τα πάντα, ακόμη και ολόκληρους πλανήτες ή άστρα, γιΆ αυτό έχουν ονομαστεί σωματίδια-φαντάσματα. Η «σύλληψη» ακόμη κι ενός μόνο τέτοιου φευγαλέου σωματιδίου συνιστά επίτευγμα.
Την ανίχνευση του νετρίνου από το IceCube ακολούθησαν αστρονομικές παρατηρήσεις με πολλά όργανα σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από τα ραδιοκύματα έως τις ακτίνες-Χ, εωσότου εντοπισθεί η πηγή προέλευσης του.
Η νέα ανακάλυψη, όπως ανέφερε ο καθηγητής αστρονομίας, Μάρεκ Κοβάλσκι, του Πανεπιστημίου Χούμπολτ του Βερολίνου, αναδεικνύει για μια άλλη φορά τη σημασία της αστρονομίας πολλαπλών μέσων (multi-messenger astronomy), η οποία δεν βασίζεται πια μόνο στα φωτόνια αλλά και σε άλλα μέσα, όπως τα νετρίνα και τα βαρυτικά κύματα, για να μελετήσει τα φαινόμενα στο σύμπαν.
https://www.pronews.gr/epistimes/diastima/965288_epistimones-anakalypsan-somatidio-fantasma-apo-mayri-trypa-ston-notio-polo



mayri-trypa-katapinei-asteri.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  27.25 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

mayri-trypa-katapinei-asteri.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Επισκόπηση όλων των Δημοσιεύσεων που έγιναν πριν από:   
Δημοσίευση νέας  Θ.Ενότητας   Απάντηση στη Θ.Ενότητα    AstroVox Forum Αρχική σελίδα -> Αστρο-ειδήσεις Όλες οι Ώρες είναι UTC + 2
Μετάβαση στη σελίδα Προηγούμενη  1, 2, 3, 4, 5
Σελίδα 5 από 5

 
Μετάβαση στη:  
Δεν μπορείτε να δημοσιεύσετε νέο Θέμα σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν μπορείτε να απαντήσετε στα Θέματα αυτής της Δ.Συζήτησης
Δεν μπορείτε να επεξεργασθείτε τις δημοσιεύσεις σας σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν μπορείτε να διαγράψετε τις δημοσιεύσεις σας σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν έχετε δικαίωμα ψήφου στα δημοψηφίσματα αυτής της Δ.Συζήτησης
Δε μπορείτε να επισυνάψετε αρχεία σε αυτό το forum
Μπορείτε να κατεβάζετε αρχεία σε αυτό το forum


Βασισμένο στο phpBB. Η συμμετοχή στο AstroVox βασίζεται στους εξής όρους χρήσης