Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN A KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONSUGÁRZÁS A KOZMIKUS SUGÁRZÁS NEUTRÍNÓK A VILÁGŰRBŐL ÉS A FÖLD MÉLYÉBŐL KVARK-CSILLAGOK ÉS MÁS KOMPAKT.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN A KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONSUGÁRZÁS A KOZMIKUS SUGÁRZÁS NEUTRÍNÓK A VILÁGŰRBŐL ÉS A FÖLD MÉLYÉBŐL KVARK-CSILLAGOK ÉS MÁS KOMPAKT."— Előadás másolata:

1 RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN A KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONSUGÁRZÁS A KOZMIKUS SUGÁRZÁS NEUTRÍNÓK A VILÁGŰRBŐL ÉS A FÖLD MÉLYÉBŐL KVARK-CSILLAGOK ÉS MÁS KOMPAKT CSILLAGÁSZATI OBJEKTUMOK

2 KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONOK George Gamow, Ralph Alpher, Robert Hermann (1948): A táguló univerzumban csökkenő átlagenergiájú fotonok nem tudják ionizálni az időlegesen összeálló atomokat: REKOMBINÁCIÓ További tágulás során csökkenő hőmérsékletű fotonsugárzás, becsült hőmérséklete: 2-4 K

3 CMBR = KMHS R. Wilson A. Penzias 1965

4 CMBR = KMHS foton/cm 3 T = K

5 CMBR = KMHS WMAP A kozmikus inhomogenitás első jelei

6 A KOZMIKUS SUGÁRZÁS 1912: V.F. Hess osztrák-cseh fizikus 5000 m magasságra emelkedő léggömbön hajózva mutatta ki a „nagy áthatolóképességű sugárzás” létezését. 1932: C. Anderson ködkamrában kimutatja a pozitront. 1937: S. Neddermayer és C. Anderson felfedezi a müont.

7 A KOZMIKUS SUGÁRZÁS 1938: Pierre Auger felfedezi a kiterjedt kozmikus záporokat Jánossy Lajos (Manchester) egy-két héttel később nyújtja be publikálásra azonos következtetéseit

8 Kozmikus zápor kialakulása (Holland KÖZÉPISKOLAI KOZMIKUS SUGÁRZÁST MÉRŐ ÁLLOMÁSt bemutató előadás címlapja)

9 Minden határt meghaladó energiájú részecskék? 1991: Utah (USA) „Légyszem”detektor eV energiájú részecske által elindított záport észlel

10 Minden határt meghaladó energiájú részecskék? 1966: Greisen-Kuzmin-Zatsepin határ: Ha a kozmikus proton energiája nagyobb eV-nál kozmikus proton + kozmikus háttér foton kozmikus proton + pion reakcióval a proton energiát veszít 1994: AGASA detektor (Japán) 11 anomálisan nagy energiájú eseményt mér Milyen távolról jönnek a kozmikus sugárzás részecskéi?

11 SZUPERNOVA ROBBANÁS Nagytömegű csillag nukleáris fütőanyagának elégése után összeroppan A Rák-köd 1054: „vendégcsillag” Hubble-távcső 1995: lökéshullámok formálta finom „térháló” ledobott, kiáramló anyag: lökéshullám fiatal neutroncsillag

12 Fermi-féle gyorsítási mechanizmus (1950) 1006: „vendégcsillag” Kairó felett : filamentum mozgásának fényképei világos réteg a lökéshullám mögött: gerjesztett hidrogén A lökésfronton előre-hátra diffundáló részecskék ütközéseinek eredő hatása: ENERGIA-NYERÉS T+T+ T-T-

13 Aktív Galaxis Magok (AGN) Túl távol vannak: A részecskék útközben ütköznek GZK-határ érvénybe lép Valószínűleg fekete lyuk hajtja

14 Z-robbanások Nagyenergiájú müon nagyenergiás neutrínóba bomlik Az Univerzumot hideg antineutrínók is kitöltik Fúzionálnak a foton nehéz testvérébe, Z Ez bomlik nagyenergiájú protonokba Fodor Zoltán Katz Sándor + A. Ringwald

15 Csak a megfigyelés dönthet! Pierre Auger Obszervatórium Argentina, Pampa Amarilla (2005) az Andok lábánál Párizsnál nagyobb területen elhelyezett detektorok

16 KOZMIKUS NEUTRÍNÓK 1930: W. Pauli feltételezi létét a β-bomlás Z-1  Z + e - + anti(ν) elektron-spektruma folytonosságának magyarázatára 1956: C. Cowan és F. Reines reakciót indukálnak hasadási reaktorból származó ν-nyalábbal: anti( ν) + Z  (Z-1) + e : Marx György és Menyhárd Nóra publikálja az első cikket „A neutrínócsillagászat lehetőségeiről” (Új kiadás: Gyorsuló idő, válogatott tanulmányok, Typotex, 2005)

17 KOZMIKUS ν-FORRÁSOK Nap1964R. Davis Szupernóvák1987M. Koshiba Kozmikus zápor bomlásterméke2002 ν-oszcillációk Kozmológiai háttér ? ? ? ? Föld2005 ν-oszcillációk földi kimutatása során észlelt részecske többlet hozam Menyhárd Nóra MTA SzFKI tud. tanácsadója Marx és Menyhárd listája:

18 A NAP NEUTRÍNÓI A héliumot termelő fúziós reakciókban (H. Bethe) a Nap elektron-neutrínót termelν e

19 A NAP NEUTRÍNÓI R. Davis ν + Cl  Ar + e - A várt ν-áram cca. harmada Homestake-bánya SNO – Sudbury Neutrino Observatory 2002 D 2 O – 1000t nehézvíz érzékeny mindkét neutrínóra ν e átváltozása ν μ -be ?? 2002: jó a Nap-modell A NEUTRÍNÓNAK NEM NULLA A TÖMEGE

20 A SZUPERNÓVA-NEUTRÍNÓK Nukleáris tüzelőanyagát elégetett vasmagos csillag neutroncsillaggá alakul p + e  n + ν Neutrínók a Nagy Magellán felhő felől kb. 1 nappal megelőzték a fényt. γ Fe ν

21 A SZUPERNÓVA-NEUTRÍNÓK M. Koshiba február esemény A neutrínócsillagászat születésnapja:

22 Nagyenergiás neutrínókra várva Detektor az Antarktiszon (tavak, tengerek mélyére is tesznek detektorokat)

23 Kozmológiai háttér-neutrínók anti(ν) + Z  (Z-1) + e + A forró táguló Univerzumban a hőmérséklet határozza meg a gyenge kölcsönhatási reakciók sebességét A tágulás ritkítja az anyagot, a reakciókra vezető ütközések egyre ritkábbak lesznek. A neutrínók szabad úthossza eléri a horizont nagyságát, kozmológiai méretekben megszűnik kölcsönhatása az anyaggal T=1,96 K kb. 110 neutrínó/cm 3 /fajta Ideális (kölcsönhatásmentes) kozmikus háttér-gáz

24 Kozmológiai neutrínók Tömeg és energia ekvivalenciája (E=mc 2 ) alapján A neutrínók hozzájárulnak az Univerzum teljes energiasűrűségéhez Marx György és Szalay Sándor Szalay Sándor a Johns Hopkins Egyetem és az ELTE professzora Ha a teljes sötét energiasűrűséget a neutrínók dominálják, akkor m ν c 2 ~ 2-3 elektronvolt: Ha m ν c 2 < 0.1 eV, akkor a neutrínók az Univerzum energiasűrűségének legfeljebb részét hordozhatják

25 A Föld neutrínói 2005 legfontosabb 25 fizikai felfedezésének egyike: KAMLAND-KÍSÉRLET 238 U → 206 Pb He + 6e anti(ν e ) MeV 232 Th → 208 Pb He + 4 e anti(ν e ) MeV 40 K → 40 Ca + e - + anti(ν e ) MeV 40 K + e - → 40 Ar + ν e MeV A Föld hőtermelésének meghatározó része A neutrínó-geofizika születésének éve:

26 A különböző talajösszetevők (kontinentális talapzat, óceáni lerakódás, felső köpeny) U-tartalmából várt és a teljes antineutrínó-áram A Föld teljes hőteljesítménye

27 Kompakt csillagok 100 milliárdszor nagyobb sűrűség, mint a Földön Gravitációt kompenzálja a neutronok közti Fermi-taszítás Talán a kompenzáció csak a kvarkok szintjén következik be?

28 Kompakt csillagok

29 Hogyan ismerhetjük meg a belső tartományok természetét? forgás periódusa - sugár – tömeg rezgések – csillag-szeizmológia április 20. Neutron-csillag dinamikai szimuláció!!!

30 Összefoglalás Az elemi részek fizikájában egyedülálló jelentőségű a kozmikus léptékű jelenségek tanulmányozása A Világegyetem egésze, a csillagfejlődés és a Föld megismerése szempontjából nagyjelentőségű az elemi részek fizikájának fejlődése


Letölteni ppt "RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN A KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONSUGÁRZÁS A KOZMIKUS SUGÁRZÁS NEUTRÍNÓK A VILÁGŰRBŐL ÉS A FÖLD MÉLYÉBŐL KVARK-CSILLAGOK ÉS MÁS KOMPAKT."

Hasonló előadás


Google Hirdetések