Polowanie na neutrino

[kala.fior]

Niedługo dwa nowe, dużej skali detektory albo "teleskopy" do obserwacji wysoko
energetycznych neutrin wejdą w fazę eksploatacji.

Amerykański ICECUBE na Antarktyce i europejski ANTARES, na redzie Tulonu we
Francji.
Oba systemy są podobne, składają się z pionowych lin z fotodetektorami.
ICBUBE będzie, miał 70 lin i 4000 detektorów + siatka 280 detektorów na
powierzchni wykrywających "prysznice" muonów po wysokoenergetycznych kolizjach
w atmosferze.
ANTARES będzie miał 12 lin i 900 fotodetektorów (a właściwie ich zespołów),
ukierunkowanych tylko w dól, polując na neutrina przenikające ziemie.
ICECUBE będzie obserwował neutrino w obu kierunkach.

ANTARES jest wycelowany wobec tego na przestrzeń poza południowym biegunem,
bogata w ciekawe obiekty, kwasary, czarne dziury etc, potencjalne źródła
wysokoenergetycznych neutrin.

Neutrino wykrywa się pośrednio, jest bardzo małe prawdopodobieństwo, ze
neutrino skoliduje z protonami wody co wyzwoli muona, który będzie poruszał
się z szybkością większa od szybkości światła w wodzie i tym samym będzie
tworzył stożek "fali uderzeniowej" promieniowania Czerenkowa

hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/particles/neutrino.html#c2
tu można znaleźć fajna symulacje tego zdarzenia

www.youtube.com/watch?v=m5qS9Beo6x4
Czytając o ANTARES natknąłem się na notatkę o instalowaniu eksperymentalnych
hydrofonów na ostatnich linach, do wykrywania neutrin na drodze akustycznej.

według wyliczeń, sygnał akustyczny ma być 10 razy silniejszy od optycznego i
tym samym ta sama ilość detektorów może pokryć większą powierzchnie i
zwiększyć rozmiary teleskopu.

Ale jak powstaje ten sygnał akustyczny ? Nie mogę znaleźć nic na ten temat,
opisał to rosyjski fizyk Askarian (G. A. Askaryan. Atomnaya Energiya. 3,
N.8:152, 1957). może ktoś ma dostęp do tej publikacji po angielsku?

Fascynuje mnie to, akustykę zaliczałem do świata makro; gazy, molekuły,
ciśnienia, statystyka; a tu można usłyszeć gwizd ( < 100 KHz) pędzącego muona .-)

[latarnick]

a nie taniej lapac je w podziemnych jeziorach? tam gleboko gdzie
zadne czastki, poza neutrinem, nie przenikaja?

apetyt rośnie...

[kala.fior]

Nie jestem specjalista ale mam wrażenie ze to jest sprawa skali.
dziś buduje się 3-4 generacje teleskopów. na początku były to instalacje
eksperymentalne, następnie parę dużych zbiorników w starych kopalniach etc.
później zwiększono skale do setek metrów kwadratowych (Bajkal i AMANDA)i paręset
metrów wysokości.
ICECUB i ANTARES są parę razy większe a mówi się ze tak najlepiej to to teleskop
powinien pokrywac przynajmniej kwadratowy kilometr.
Trudno chyba znaleźć takie duże i łatwo dostępne podziemne jeziora.

(dokopię się to prawdziwych danych o powierzchniach po pracy..)

Pieknie......ale

[andrew2008]

Jakie jest znaczenie wylapywanie wysokoenergetycznych neutrino?
Co nowego wniosa one w nasze zrozumienie Kosmosu?
Sadze, ze w porownaniu z eksprymentem o falach grawitacyjnych,
wylapywanie neutrino to tylko nudne i trywialne naukowe rzemioslo

[pomruk]

Wysokoenergetyczne neutrina powstają w takich procesach jak np.
powstawanie czarnych dziur. zderzanie czarnych dziur, w aktywnych
jądrach galaktyk, mogą przyczynić się do zrozumienia powstawania
błysków gamma, wysokoenergetycznegopromieniowania kosmicznego itd.
Trywialne? Na pewno nie!

Kolizja czarnych dziur

[pomruk]

Nawiasem, kolizja lub "zlanie się" czarnych dziur wyprodukuje
zarówno wysokoenergetyczne neutrina jak i silne fale grawitacyjne.
koincydencja tch dwu bardzo różnych sygnałów byłaby silną wskazówką
na zaistnienie takiego zderzenia...

Niebo neutrinowe nade mną...

[pomruk]

Tak wygląda niebo wg detektorów neutrinowych (wyniki zestawu AMANDA
z 2003 roku).

gallery.astronet.pl/images/03916.jpg

[hetman_twardowski]

> Wysokoenergetyczne neutrina powstają w takich procesach jak np.
> powstawanie czarnych dziur. zderzanie czarnych dziur, w aktywnych
> jądrach galaktyk, mogą przyczynić się do zrozumienia powstawania
> błysków gamma, wysokoenergetycznegopromieniowania kosmicznego itd.
> Trywialne? Na pewno nie!

Tych wszystkich drobiazgów nie wyjaśnisz za pomocą przedpotopowych,
materialistycznych modeli z kolorowymi klockami, zwanymi fachowo:
cząstkami-korpuskułami z ładunkami, spinowymi monopolami magnetycznymi, masą
punktową, itp.

Dwie czarne dziury nie mogą się zejść, bo one wtedy zdylatowyły by się nawzajem
czasowo tak okropnie, że prędkość ich zbliżania się byłaby mniejsza od zera
(bezwzględnie, tz. długość tego wektora byłaby ujemna).

[pomruk]

hetman_twardowski napisał:

>> Dwie czarne dziury nie mogą się zejść, bo one wtedy zdylatowyły
by się nawzajem
> czasowo tak okropnie, że prędkość ich zbliżania się byłaby
mniejsza od zera
> (bezwzględnie, tz. długość tego wektora byłaby ujemna).

Że co ?!?!?

[kala.fior]

Fascynujące, a czy masz link do jakiegoś wyliczenia czy symulacji?

[kala.fior]

andrew2008 napisał:

> Jakie jest znaczenie wylapywanie wysokoenergetycznych neutrino?
> Co nowego wniosa one w nasze zrozumienie Kosmosu?
> Sadze, ze w porownaniu z eksprymentem o falach grawitacyjnych,
> wylapywanie neutrino to tylko nudne i trywialne naukowe rzemioslo

Jest wiele interesujących projektów, LISA (bezpośrednie pomiary fal
grawitacyjnych niskich częstotliwości) i astronomia neutrinów uzupełniają się.

Cytat z ( www.phys.hawaii.edu/~jgl/nuastron.html ) pokazuje ile
informacji uzyskano z wyłapania 19 neurionów.

A marvelous event occurred at 07:35:41 GMT on 23 February 1987, when two
detectors in deep mines in the US (the IMB experiment) and Japan (the Kamiokande
experiment) recorded a total of 19 neutrino interactions over a span of 13
seconds. Two and a half hours later (but reported sooner) astronomers in the
Southern Hemisphere saw the first Supernova to be visible with the unaided eye
since the time of Kepler, 250 years ago, and this occurred in the Large
Magellanic Clouds at a distance of some 50 kiloparsecs (roughly 150,000 light
years). From this spectacular beginning to neutrino astronomy followed many
deductions about the nature of neutrinos, such as limits on mass, charge,
gravitational attraction, magnetic moment, and so on, and several hundred
publications. Never had so much science and astronomy been extracted from so few
events. Supernovae of the gravitational collapse type, occur when elderly stars
run out of nuclear fusion energy and can no longer resist the force of gravity.
The neutrinos wind up carrying off most of the in-fall energy, some 10% of the
total mass-energy of the inner part of star of about 1.4 solar masses.
Approximately 3 x 10^53 ergs get released with about 10^58 neutrinos over a few
seconds. This is a staggering thousand times the solar energy release over its
whole lifetime! The awesome visible fireworks consist of a mere one thousandth
of the energy release in neutrinos.

Po co to ?

[kala.fior]

antares.in2p3.fr/Overview/why.html

... it's heat stupid !

[kala.fior]

Metodą akustyczną mają być wykrywane neutrina ultra-wysokich energii (10^18 eV
+). Podczas przepływu przez wodę lub lód, część energii ma w krótkim czasie
podgrzewać to medium i wytwarzać fale ciśnienia albo cichy brzdęk .-)

Askaryan first presented the possibility of detecting UHE neutrinos acoustically
as early as 1957 [7]; the theory was further developed by Learned in 1979 [8].
The basic idea is that a UHE neutrino
interacts in a suitable medium such as ice, water or salt. The subsequent
hadronic shower deposits typically 25% of the neutrino’s energy in a small
volume of water that is cylindrical in shape and is of the order of 10m in
length by a few centimetres in radius. The large energy deposition in a small
volume results in a quasi-instantaneous, microscopic heating of the medium which
results in a macroscopic expansion of the medium. According to Learned, the
resulting acoustic pulse follows the second derivative (with respect to time) of
the temperature and is thus bipolar in shape with a
frequency which is dominated by the transverse spread of the shower and lies in
the range 10 to 30kHz.

tinyurl.com/2mtd6j

Sezon otwarty !

[kala.fior]

Antares, Dwunasta i ostatnia lina z fotodetektorami została włączona 30 Maja.
Największy detektor neutrin jest operacyjny i już zmierzono pierwszy "down
event", a czekamy na prawdziwe "up events", było już parę takich niekompletnych
pomiarów.
Zaczyna się, żeby tylko te supernove eksplodowały a czarne się pożerały....

antares.in2p3.fr/News/index.html