jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje

Transkrypt

jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje
1/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
N EUTRINA Z GWIAZDY PRESUPERNOWEJ
Eta Carina 2.7 kpc
WR 104 1.5 kpc
Betelgeuse 185 pc
A. Odrzywoªek, M.Misiaszek, M. Kutschera
Detection possibitity of the pair-annihilation neutrinos from neutrino-cooled
pre-supernova star, Astroparticle Physics 21 303-313 (2004)
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405006 (Epiphany 2004)
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
2/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
Weaver, Zimmermann and Woosley 1978
JASNO Ś Ć NEUTRINOWA MASYWNYCH GWIAZD
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
3/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
SN1987A review, Table 1. Bahcall, Arnett, Kirshner, Woosley, ARA&A.
A. Odrzywoªek
3/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
SN1987A review, Table 1. Bahcall, Arnett, Kirshner, Woosley, ARA&A.
• Spalanie C, Ne, O i Si określamy jako faz˛e chłodzona˛ neutrinowo, a sama˛
gwiazd˛e jako pre-supernowa (vR(Fe) < −1000 km/s).
3/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
SN1987A review, Table 1. Bahcall, Arnett, Kirshner, Woosley, ARA&A.
• Spalanie C, Ne, O i Si określamy jako faz˛e chłodzona˛ neutrinowo, a sama˛
gwiazd˛e jako pre-supernowa (vR(Fe) < −1000 km/s).
• Zamrożenie stanu gwiazdy z punktu widzenia obserwacji optycznych:
τK−H ∼ 10 000 lat dla powłoki wodorowej R ∼ 10 . . . 100 mln km.
3/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
SN1987A review, Table 1. Bahcall, Arnett, Kirshner, Woosley, ARA&A.
• Spalanie C, Ne, O i Si określamy jako faz˛e chłodzona˛ neutrinowo, a sama˛
gwiazd˛e jako pre-supernowa (vR(Fe) < −1000 km/s).
• Zamrożenie stanu gwiazdy z punktu widzenia obserwacji optycznych:
τK−H ∼ 10 000 lat dla powłoki wodorowej R ∼ 10 . . . 100 mln km.
• Gwałtowne przyspieszenie ewolucji w obszarze centralnym R ∼ 10 000 km.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
4/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
G WIAZDA PRE - SUPERNOWA A S ŁO ŃCE
Słońce – doskonale zbadane teoretycznie i obserwacyjnie
(EM, neutrino, heliosejsmologia).
Gwiazda pre-supernowa – czysta teoria (modele). Najwi¦kszy sukces
obserwacyjny: identyfikacja progenitora SN 1987A i towarzysza
SN 1993J. (Nature 427 (2004) 129-131)
Słońce
Czas życia
1010 lat
Jasność
L
Jasność ν
0.02 L
Typowa energia ν 0.3 MeV
Seminarium ZTCz
Pre-supernowa
20 M
300 lat
105L
1012 L
0.7-2 MeV
poniedziaªek, 2004.05.24
5/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
P ROCESY FAZY CHŁODZONEJ NEUTRINOWO
Produkcja neutrin
w procesach
termicznych :
• anihilacja par
• rozpad plazmonu
• fotoemisja neutrin
• bremmstrahlung
• rekombinacja
Itoh et.al, ApJSS, 102 (1996) p. 411
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
6/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
Spalanie C: log(Tc) = 8.9, Ne: log(Tc) = 9.2, O: log(Tc) = 9.3,
Si: log(Tc) = 9.6. µe – średnia waga molekularna: 1/µe = Ye.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
7/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
B ILANS ENERGII
•
Emisja
neutrin
równowa»y
energi¦
produkowan¡ przez
reakcje j¡drowe.
• Tempo reakcji
j¡drowych ro±nie
z Tc szybciej ni»
emisja neutrin
Woosley, Heger, Weaver, RMP 74 (2002) p. 1015
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
A. Odrzywoªek
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
1. W centrum gwiazdy dochodzi do zapłonu reakcji jadrowych
˛
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
1. W centrum gwiazdy dochodzi do zapłonu reakcji jadrowych
˛
2. Neutrina nie sa˛ w stanie odprowadzić energii
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
1. W centrum gwiazdy dochodzi do zapłonu reakcji jadrowych
˛
2. Neutrina nie sa˛ w stanie odprowadzić energii
3. Nast˛epuje ekspansja gazu
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
1. W centrum gwiazdy dochodzi do zapłonu reakcji jadrowych
˛
2. Neutrina nie sa˛ w stanie odprowadzić energii
3. Nast˛epuje ekspansja gazu
4. Płonacy babel
˛ gazu unosi si˛e w region o mniejszej g˛estości
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
1. W centrum gwiazdy dochodzi do zapłonu reakcji jadrowych
˛
2. Neutrina nie sa˛ w stanie odprowadzić energii
3. Nast˛epuje ekspansja gazu
4. Płonacy babel
˛ gazu unosi si˛e w region o mniejszej g˛estości
5. Reakcje jadrowe
˛
ustaja˛
8/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
KONWEKTYWNY CHARAKTER SPALANIA
Realistyczny przebieg zjawisk przy emisji
e+ + e− → νx + ν̄x
1. W centrum gwiazdy dochodzi do zapłonu reakcji jadrowych
˛
2. Neutrina nie sa˛ w stanie odprowadzić energii
3. Nast˛epuje ekspansja gazu
4. Płonacy babel
˛ gazu unosi si˛e w region o mniejszej g˛estości
5. Reakcje jadrowe
˛
ustaja˛
6. Energia zostaje wypromieniowana w postaci neutrin
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
9/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
P ROSTY MODEL EMISJI NEUTRIN Z MASYWNEJ GWIAZDY
1. Materia gwiazdy opisana wartościami temperatury Tc i g˛estości
ρc w centrum
9/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
P ROSTY MODEL EMISJI NEUTRIN Z MASYWNEJ GWIAZDY
1. Materia gwiazdy opisana wartościami temperatury Tc i g˛estości
ρc w centrum
2. Potencjał chemiczny µe elektronów i pozytonów jest wyliczony
z Tc i ρc przy założeniu Ye = 0.5
√
Z∞
3 (E + me) E 2 + 2meE
ρc Y e
8π
6
= 3 3 10 qe
dE
E−µ
mp
hc
e
exp
+1
k
T
0
c
B
9/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
P ROSTY MODEL EMISJI NEUTRIN Z MASYWNEJ GWIAZDY
1. Materia gwiazdy opisana wartościami temperatury Tc i g˛estości
ρc w centrum
2. Potencjał chemiczny µe elektronów i pozytonów jest wyliczony
z Tc i ρc przy założeniu Ye = 0.5
√
Z∞
3 (E + me) E 2 + 2meE
ρc Y e
8π
6
= 3 3 10 qe
dE
E−µ
mp
hc
e
exp
+1
k
T
0
c
B
3. Rozkłady energii (p˛edów) elektronów i pozytonów dane przez
rozkład Fermiego-Diraca w temperaturze Tc z potencjałem
chemicznym: µe− = µe, µe+ = −µe − 2mec2 .
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
10/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
A NIHILACJA NA NEUTRINA
D. Dicus, Phys. Rev. D, 6 (1972) p. 941
i g2
0
0
α
M=
u¯ν (q)γ (1 − γ5)vν (q ) × v¯e(p )γα(CV − CAγ5)ue(p)
8mW 2
|M |2 ∝ (CA − CV )2(pe− · qνx )(pe+ · qν̄x ) + (CA + CV )2(pe+ · qνx )(pe− · qν̄x ) +
me2(CV 2 − CA2)qνx · qν̄x =
(CA2 + CV 2) [(pe− · qνx )(pe+ · qν̄x ) + (pe+ · qνx )(pe− · qν̄x )]
−2 CV CA [(pe− · qνx )(pe+ · qν̄x ) − (pe+ · qνx )(pe− · qν̄x )]
+me2(CV 2 − CA2)qνx · qν̄x
1
1
CV = ± 2 sin2θW = 0.5 ± 0.4448,
CA = ,
2
2
p i q sa˛ czterop˛edami, me – masa elektronu, θW kat
˛ Weinberga sin2θW = 0.2224.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
A. Odrzywoªek
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
1. Losujemy czterop˛edy pµe+ i pµe− zgodnie z rozkładem F-D
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
1. Losujemy czterop˛edy pµe+ i pµe− zgodnie z rozkładem F-D
2. Przechodzimy do układu środka masy
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
1. Losujemy czterop˛edy pµe+ i pµe− zgodnie z rozkładem F-D
2. Przechodzimy do układu środka masy
3. W układzie CM wybieramy losowo kierunek neutrina
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
1. Losujemy czterop˛edy pµe+ i pµe− zgodnie z rozkładem F-D
2. Przechodzimy do układu środka masy
3. W układzie CM wybieramy losowo kierunek neutrina
4. Powracamy do układu wyjściowego
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
1. Losujemy czterop˛edy pµe+ i pµe− zgodnie z rozkładem F-D
2. Przechodzimy do układu środka masy
3. W układzie CM wybieramy losowo kierunek neutrina
4. Powracamy do układu wyjściowego
5. Binujemy energi˛e neutrina z waga˛ |M |2
11/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S YMULACJA WIDMA NEUTRIN
Shi & Fuller ApJ, 503 (1998) p. 307
1. Losujemy czterop˛edy pµe+ i pµe− zgodnie z rozkładem F-D
2. Przechodzimy do układu środka masy
3. W układzie CM wybieramy losowo kierunek neutrina
4. Powracamy do układu wyjściowego
5. Binujemy energi˛e neutrina z waga˛ |M |2
Wzgl¦dny strumie« np. νµ/νe jest szacowany poprzez relatywna
ilosc zdarze« w dwóch przebiegach symulacji z |M |2 odpowiednio dla νµ i νe.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
12/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
W IDMO NEUTRIN Z ANIHILACJI
Widmo i ±rednia
energia ν̄e
Ēν̄e hEν̄e i Eν̄max
e
C
Ne
O
Si
Seminarium ZTCz
[MeV]
[MeV]
[MeV]
0.71
0.97
1.11
1.80
0.74
1.08
1.25
2.10
0.6
0.8
0.9
1.5
poniedziaªek, 2004.05.24
13/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
W IDMO νe, ν̄e, νµ, ν̄µ
Ēν
[MeV]
ν̄e
ν̄µ,τ
νµ,τ
νe
1.80
1.87
1.89
1.89
C: νµ,τ /νe = 1 : 11.4, 42.5% νe, Ne: νµ,τ /νe = 1 : 7.8, 39.8% νe,
O: νµ,τ /νe = 1 : 6.9 , 38.9% νe, Si: νµ,τ /νe = 1 : 5.4 , 36.3% νe.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
14/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S TRUMIE Ń NEUTRIN Z 1 KPC
• Neutrina z anihilacji par
w gwieździe pre-supernowej
można potraktować na
zasadzie luźnej analogii jako
odpowiednik słonecznych
neutrin pp.
• Należy si˛e spodziewać,
że widmo (neutrinowe)
gwiazdy pre-supernowej jest
w istocie bogatsze.
• Znaczn¡ cz¦±¢ strumienia stanowi¡ ν̄e.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
15/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE DETEKCJI NEUTRIN Z PRE - SUPERNOWEJ
Co potrzebujemy?
15/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE DETEKCJI NEUTRIN Z PRE - SUPERNOWEJ
Co potrzebujemy?
• Mo»liwo±¢ detekcji νe lub ν̄e w zakresie 0.5-6 MeV.
15/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE DETEKCJI NEUTRIN Z PRE - SUPERNOWEJ
Co potrzebujemy?
• Mo»liwo±¢ detekcji νe lub ν̄e w zakresie 0.5-6 MeV.
• Musi by¢ zarejestrowane N>>1 przypadkow/dzie«.
15/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE DETEKCJI NEUTRIN Z PRE - SUPERNOWEJ
Co potrzebujemy?
• Mo»liwo±¢ detekcji νe lub ν̄e w zakresie 0.5-6 MeV.
• Musi by¢ zarejestrowane N>>1 przypadkow/dzie«.
• Eksperyment dzialaj¡cy nieprzerwanie latami.
15/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE DETEKCJI NEUTRIN Z PRE - SUPERNOWEJ
Co potrzebujemy?
• Mo»liwo±¢ detekcji νe lub ν̄e w zakresie 0.5-6 MeV.
• Musi by¢ zarejestrowane N>>1 przypadkow/dzie«.
• Eksperyment dzialaj¡cy nieprzerwanie latami.
P ROPOZYCJA : ZMODYFIKOWAĆ S UPER -K AMIOKANDE
Detekcja antyneutrin poprzez reakcj˛e: ν̄e + p → n + e+ (?)
Przekrój czynny (ważony widmem):
Z∞
σ̄Si =
σ(E)λSi(E) dE = 0.7 · 10−43 cm2
Emin
Emin = 1.8 MeV. Reakcja (?) zachodzi w SK 41/dzie« przy D=1kpc
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
16/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
D ETEKCJA NEUTRONÓW W SK
Po rozpuszczeniu w H2O efektywnego absorbera neutronów w postaci soli np. NaCl, GdCl3 zachodzi reakcja:
n + Gd(Cl) → Gd∗(Cl∗) → Gd(Cl) + γi
Etot =
X
i
Eγi ' 8 MeV
16/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
D ETEKCJA NEUTRONÓW W SK
Po rozpuszczeniu w H2O efektywnego absorbera neutronów w postaci soli np. NaCl, GdCl3 zachodzi reakcja:
n + Gd(Cl) → Gd∗(Cl∗) → Gd(Cl) + γi
Etot =
X
Eγi ' 8 MeV
i
Gammy rozpraszaj¡ elektrony ⇒
16/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
D ETEKCJA NEUTRONÓW W SK
Po rozpuszczeniu w H2O efektywnego absorbera neutronów w postaci soli np. NaCl, GdCl3 zachodzi reakcja:
n + Gd(Cl) → Gd∗(Cl∗) → Gd(Cl) + γi
Etot =
X
Eγi ' 8 MeV
i
Gammy rozpraszaj¡ elektrony ⇒
Elektrony emituj¡ promieniowanie Czerenkowa ⇒
16/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
D ETEKCJA NEUTRONÓW W SK
Po rozpuszczeniu w H2O efektywnego absorbera neutronów w postaci soli np. NaCl, GdCl3 zachodzi reakcja:
n + Gd(Cl) → Gd∗(Cl∗) → Gd(Cl) + γi
Etot =
X
Eγi ' 8 MeV
i
Gammy rozpraszaj¡ elektrony ⇒
Elektrony emituj¡ promieniowanie Czerenkowa ⇒
‘wiecenie rejestrowane przez fotopowielacze
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
17/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
D ETEKCJA POZYTONÓW W SK
Pozytony mog¡ zosta¢ wykryte poprzez promieniowanie
Czerenkowa, gdy Ee+ > Emin, Ee+ = Eν̄e − ∆, ∆ = mn − mp
Eν̄e Emin Event rate
−1
[MeV] [MeV] (dzień)
1.8 0.5
41
3.0 1.7
22
4.0 2.7
6.5
↑
5.0 3.7
1.2
SK
6.0 4.7
0.2
↓
7.0 5.7
0.0
17/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
D ETEKCJA POZYTONÓW W SK
Pozytony mog¡ zosta¢ wykryte poprzez promieniowanie
Czerenkowa, gdy Ee+ > Emin, Ee+ = Eν̄e − ∆, ∆ = mn − mp
Eν̄e Emin Event rate
−1
[MeV] [MeV] (dzień)
1.8 0.5
41
3.0 1.7
22
4.0 2.7
6.5
↑
5.0 3.7
1.2
SK
6.0 4.7
0.2
↓
7.0 5.7
0.0
Seminarium ZTCz
Czy
jest
mo»liwe
obni»enie progu na
detekcj¦ pozytonów
przy
wykorzystaniu
koincydencji e+ ↔ n ?
poniedziaªek, 2004.05.24
18/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
C Z ESTO
˛
Ś Ć WYST EPOWANIA
˛
Definicja (dogmat):
masywne gwiazdy, (jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje) wybuchaj¡
jako ,,implozyjne'' (core-collapse) supernowe czyli Ic, Ib, IIb, II-L lub
II-P
18/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
C Z ESTO
˛
Ś Ć WYST EPOWANIA
˛
Definicja (dogmat):
masywne gwiazdy, (jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje) wybuchaj¡
jako ,,implozyjne'' (core-collapse) supernowe czyli Ic, Ib, IIb, II-L lub
II-P.
Cz¦sto±c wyst¦powania supernowych w Galaktyce:
18/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
C Z ESTO
˛
Ś Ć WYST EPOWANIA
˛
Definicja (dogmat):
masywne gwiazdy, (jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje) wybuchaj¡
jako ,,implozyjne'' (core-collapse) supernowe czyli Ic, Ib, IIb, II-L lub
II-P.
Cz¦sto±c wyst¦powania supernowych w Galaktyce:
•Zapisy historyczne: 1 na ∼175 lat (do 5 kpc)
18/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
C Z ESTO
˛
Ś Ć WYST EPOWANIA
˛
Definicja (dogmat):
masywne gwiazdy, (jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje) wybuchaj¡
jako ,,implozyjne'' (core-collapse) supernowe czyli Ic, Ib, IIb, II-L lub
II-P.
Cz¦sto±c wyst¦powania supernowych w Galaktyce:
•Zapisy historyczne: 1 na ∼175 lat (do 5 kpc)
•Obserwacje pozagalaktyczne: 1 na 40 – 200 lat
18/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
C Z ESTO
˛
Ś Ć WYST EPOWANIA
˛
Definicja (dogmat):
masywne gwiazdy, (jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje) wybuchaj¡
jako ,,implozyjne'' (core-collapse) supernowe czyli Ic, Ib, IIb, II-L lub
II-P.
Cz¦sto±c wyst¦powania supernowych w Galaktyce:
•Zapisy historyczne: 1 na ∼175 lat (do 5 kpc)
•Obserwacje pozagalaktyczne: 1 na 40 – 200 lat
•Symulowana ewolucja Galaktyki: 1 na 10 lat
18/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
C Z ESTO
˛
Ś Ć WYST EPOWANIA
˛
Definicja (dogmat):
masywne gwiazdy, (jak sama nazwa pre-supernowa wskazuje) wybuchaj¡
jako ,,implozyjne'' (core-collapse) supernowe czyli Ic, Ib, IIb, II-L lub
II-P.
Cz¦sto±c wyst¦powania supernowych w Galaktyce:
•Zapisy historyczne: 1 na ∼175 lat (do 5 kpc)
•Obserwacje pozagalaktyczne: 1 na 40 – 200 lat
•Symulowana ewolucja Galaktyki: 1 na 10 lat
Górny limit najbardziej prawdopodobny ze wzgl¦du na zdarzenia
zasªoni¦te obªokami gazu i pyªu mi¦dzygwiezdnego.
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24
19/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
Bahcall & Soneira, ApJ 238 (1980) L17.
M ODEL G ALAKTYKI
Model dysku: ρN (R, Z) ∝ exp
Seminarium ZTCz
− (R−8)
3.5
exp
|Z|
− 0.1
, [kpc]
poniedziaªek, 2004.05.24
20/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE POWODZENIA
Metoda
detekcji
Minimalna ilość
zdarzeń [dzień−1]
Zasi˛eg Super-K
Zasi˛eg Hyper-K
n+Cl(Gd)
n & e+
(ν̄ )
(ν̄ )
Ethe = 1.8 MeV Ethe = 1.8 MeV + 2.5 MeV
100
640 pc / 0.2%
2.5 kpc / 2.7%
1
2 kpc/ 1.7%
8 kpc / 35%
20/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
S ZANSE POWODZENIA
n+Cl(Gd)
n & e+
(ν̄ )
(ν̄ )
Ethe = 1.8 MeV Ethe = 1.8 MeV + 2.5 MeV
Metoda
detekcji
Minimalna ilość
zdarzeń [dzień−1]
Zasi˛eg Super-K
Zasi˛eg Hyper-K
Gwiazda
Betelgeuse
γ 2 Velorum
Eta Carina
Seminarium ZTCz
100
640 pc / 0.2%
2.5 kpc / 2.7%
Spalanie Ne
(4 miesiace)
˛
185
2/dzień
285
1/dzień
2700 0.01/dzień
D [pc]
1
2 kpc/ 1.7%
8 kpc / 35%
Spalanie O
(6 miesiecy)
47/dzień
20/dzień
0.2/dzień
Spalanie Si
(2 dni)
20000/dzień
8400/dzień
100/dzień
poniedziaªek, 2004.05.24
21/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
Langanke et. al. Phys.Rev. C64 (2001) 055801
A MO ŻE INNE NEUTRINA ?
Seminarium ZTCz
Widmo νe z wychwytu
elektronu przy spalaniu Si w shell-u
poniedziaªek, 2004.05.24
22/20
Neutrina z gwiazdy presupernowej
A. Odrzywoªek
• Neutrinos&Arms Control Workshop 5-7 Feb 2004,
University of Hawaii, Manoa.
http://www.phys.hawaii.edu/˜kamland/nacw/post/MarkVagins/snwarning.pdf
• The 5th Workshop on “Neutrino Oscillations and their Origin”
(NOON2004), Tokyo, Japan.
http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/noon2004/trape/42-vagins.pdf
• Long-Baseline Neutrino Oscillation Newsletters, 04.2004
http://www.hep.anl.gov/ndk/longbnews/
Seminarium ZTCz
poniedziaªek, 2004.05.24