NEUTRINO THIÊN VĂN HỌC

NEUTRINO THIÊN VĂN HỌC

LOGO NEUTRINO THIÊN VĂN HỌC Lời mở đầu  Hiện nay các nhà khoa học sử dụng hạt neutrino là hạt cơ bản của ánh sáng dùng để nghiên cứu vũ trụ.  Lĩnh vực này có tên gọi là thiên văn học neutrino, nhằm mục đích khám phá những hiện tượng mới và trả lời cho những thắc mắc của chúng ta ngày nay www.themegallery.com Tóm tắt Click to edit text styles Edit your company slogan 1. Giới thiệu chung 2. Phân loại 3. Neutrino thiên văn học 4. Kính thiên văn neutrino Giới thiệu chung  Neutrino là hạt sơ cấp thuộc nhóm các hạt lepton, bền, không mang điện tích được đưa ra vào năm 1930 bởi Wolfgang Pauli  M 0 =0 (rất nhỏ hiện nay các thí nghiệm đang chứng minh hạt có khối lượng)  M l =0  M s =1/2 (thuộc nhóm fermion)  V=3.10 8 m/s  Tương tác với vật chất qua lực hạt nhân yếu Giới thiệu chung  Dòng neutrino phát ra từ mặt trời tại bề mặt trái đất là 6 x 10 10 neutrino/cm 2 /s  Tuy nhiên, xác suất cho một neutrino tương tác với vật chất tăng theo năng lượng của neutrino.  Khi một neutrino tương tác với vật chất, nó có thể hoặc tiếp tục là neutrino sau khi tương tác (“tương tác dòng trung hòa”) hoặc tạo ra hạt tích điện tương ứng (“tương tác dòng tích điện”). Electron neutrino sinh ra electron, muon neutrino sinh ra muon, và tau neutrino sinh ra lepton tau. Phân loại  Có ba loại neutrino sau:  Neutrino electron νe, xuất hiện cùng lúc với positron trong phân rã beta β dương tính của neutron.  Neutrino muon νμ, xuất hiện trong phân rã pi π của hạt meson.  Neutrino tau ντ Phân loại Neutrino / Phản neutrino Tên Ký hiệu Điện tích Khối lượng (MeV) Neutrino electron/ Phản neutrino electron 0 <0,0000025 Neutrino muon / Phản neutrino muon 0 <0,17 Neutrino tau/ Phản neutrino tau 0 <18,2 www.themegallery.com Phân loại Neutrino năng lượng cao: sinh ra trong các va chạm hạt năng lượng cao tạo ra meson Năng lượng hàng chục GeV NEUTRINO Click to edit text styles Edit your company slogan Neutrino năng lượng thấp: sinh ra trong các quá trình hạt nhân Năng lượng hàng chục MeV www.themegallery.com Phân Loại  Đây là một sự phân chia khá độc đoán, nhưng nó phản ánh quá trình tạo ra và cách thức chế tạo máy dò hạt Neutrino sao siêu mới Tinh vân Con cua là tàn dư của một vụ bùng nổ sao siêu mới năm 1054. Trong đợt bùng phát khủng khiếp, 99% năng lượng được giải phóng dưới dạng các neutrino không nhìn thấy. [...]... đặc biệt Kính thiên văn neutrino  Thể tích 1km3  Máy dò hạt Baikal ở hồ Baikal  Loạt máy dò muon và neutrino Nam Cực (AMANDA) Kính thiên văn neutrino Một muon đến từ tương tác neutrino ở kính thiên văn AMANDA tại Nam Cực Kính thiên văn neutrino  AMANDA gồm 677 máy dò ánh sáng triển khai ở 19 lỗ sâu trong tảng băng ở nền Amundsen-Scott tại Nam Cực  Kính thiên văn AMANDA phát hiện 3-4 neutrino mỗi... hướng của muon neutrino trong vòng vài ba độ  Đây là chìa khóa để tìm hiểu thiên văn học neutrino năng lượng cao Neutrino thiên văn học  Một luận cứ chắc chắn cho sự tồn tại của các neutrino năng lượng cao đến từ vũ trụ là sự quan sát thấy các tia vũ trụ năng lượng cao  Các hạt tia vũ trụ có năng lượng quan sát thấy cao nhất được cho là đến từ các nguồn không xác định bên ngoài thiên hà của chúng... của neutrino khí quyển Chứng minh rằng kĩ thuật máy dò hạt Cherenkov cỡ lớn đã trưởng thành & sẵn sàng cho tìm kiếm neutrino năng lượng cao Dự án mới  IceCube (80 loạt máy dò sáng (tổng cộng 4800) sâu từ 1450 đến 2450 m tại cùng địa điểm với AMANDA  ANTARES: Thiên văn học với Kính thiên văn neutrino và Nghiên cứu môi trường trong lòng trái đất (ngoại vi Toulou ở Pháp)  NESTOR: Kính thiên văn neutrino. .. với ánh sáng Kính thiên văn neutrino  Các bộ cảm quang trong thể tích máy dò hạt sẽ quan sát thời gian tới và cường độ của ánh sáng Cherenkov phát ra từ muon  xác định hướng của các neutrino trong chừng vài độ  Trở ngại: dòng muon từ các tương tác tia vũ trụ trong bầu trời phía trên kính thiên văn lớn hơn nhiều so với lượng muon trông đợi từ các tương tác neutrino Kính thiên văn neutrino  Khắc phục:... dàng đi qua toàn bộ trái đất và chúng tương ứng với một nền neutrino đối với neutrino vũ trụ  Vì neutrino vũ trụ là có, về trung bình, năng lượng cao hơn neutrino khí quyển, nên phông nền này có thể làm chủ được Kính thiên văn Neutrino  Xét neutrino sẽ tương tác với vật chất  Sử dụng lượng rất lớn vật chất trong dò tìm (càng nhiều vật chất neutrino tương tác càng nhiều)  Chất dò hạt: có sẵn trong.. .Neutrino tương tác nguyên tử Một neutrino tương tác với một nguyên tử tạo ra một muon và một trận mưa các hạt có thời gian sống ngắn Neutrino thiên văn học  Trong một tương tác neutrino năng lượng cao, lepton tích điện sẽ tiếp tục đi theo hướng cũ như neutrino tới  Trong vật chất, một electron được tạo ra trong tương tác sẽ... rõ Sự tồn tại của các tia vũ trụ năng lượng cực cao này là một bí ẩn thật sự Neutrino thiên văn học  Khi các proton va chạm với các photon nền vi sóng, các meson được tạo ra, trong sự phân hủy của chúng sẽ sản sinh ra các neutrino năng lượng cao  neutrino GKZ (Greisen, Zatseptin, Kuzmin)  Đây là nguồn bảo đảm của các neutrino năng lượng cao ngoài địa cầu  Các photon còn có xác suất bị hấp thụ... chạm với chất khí photon xung quanh nguồnmeson muon (neutrino) electron (positron) và hai neutrino  Các hạt neutrino này sẽ truyền đi, không bị ảnh hưởng bởi từ trường trong không gian nếu phát hiện được trên trái đất, chúng sẽ chỉ ngược hướng nguồn phát ra các tia vũ trụ Vật chất tối  Một trong những bí ẩn chủ yếu trong vật lí học và thiên văn học  30% năng lượng trong vũ trụ là nằm ở vật chất... các neutrino năng lượng cao Neutrino “vật chất tối”  Năng lượng này>>năng lượng của các electron neutrino tạo ra bởi quá trình nhiệt hạch trên mặt trời  Thêm thông tin về vật chất tối khám phá rất quan trọng đối với nền vật lí hạt cơ bản Neutrino khí quyển  Tia vũ trụ va chạm với bầu khí quyển các hạt thời gian sống ngắn muon & muon neutrino  phân tán & bị hấp thụ vài chục km vào trái đất  Neutrino. .. đất (ngoại vi Toulou ở Pháp)  NESTOR: Kính thiên văn neutrino tàu ngầm mở rộng với Nghiên cứu Hải dương học (ngoại vi Pylos ở Hi Lạp)  NEMO: Đài quan trắc neutrino Địa Trung Hải (ngoại vi Sicily ở Italy) Dự án mới Kính thiên văn neutrino ANTARES ở Địa Trung Hải Dự án mới  Mục tiêu phát hiện nhiều neutrino GZK sinh ra khi các tia vũ trụ năng lượng cao nhất va chạm với nền vi sóng từ thời Big Bang  . LOGO NEUTRINO THIÊN VĂN HỌC Lời mở đầu  Hiện nay các nhà khoa học sử dụng hạt neutrino là hạt cơ bản của ánh sáng dùng để nghiên cứu vũ trụ.  Lĩnh vực này có tên gọi là thiên văn học neutrino, . của muon neutrino trong vòng vài ba độ.  Đây là chìa khóa để tìm hiểu thiên văn học neutrino năng lượng cao. Neutrino thiên văn học  Một luận cứ chắc chắn cho sự tồn tại của các neutrino. styles Edit your company slogan 1. Giới thiệu chung 2. Phân loại 3. Neutrino thiên văn học 4. Kính thiên văn neutrino Giới thiệu chung  Neutrino là hạt sơ cấp thuộc nhóm các hạt lepton, bền, không