Dünya nötrinolar tarafından her yöne eşit olarak bombalanıyor mu?

Belki de kesin olarak bilinmesi zordur çünkü nötrinoların tespit edilmesi çok zordur, ancak dünyadan çok sayıda geçerler. Fakat dünyadan her yönden eşit olarak mı geçiyorlar yoksa evrendeki belirli olaylara gerçekten bağlı mı? Güneşin birçoğu üretmesi muhtemeldir, bu yüzden belki de gündüzleri geceleri olduğundan daha fazla alırız. Fakat güneş ışınımının yanı sıra, nötrinolar her yerden mi geliyor? Yoksa çoğunun bir yönden gelmesi ve hatta belki de dünyanın hareketi üzerinde bir etkisi olması mümkün mü?

Güvenilir şekilde algılanacak kadar "parlak" olan sadece iki tip nötrino kaynağı vardır. Güneş ve yakındaki süpernovalar.

Güneş nötrinolarının kaynağı, aynı zamanda yıldızın enerjisinin çoğunun kaynağı olan nükleer füzyondur. Nötrinolar da her yöne yayılmıştır, bu nedenle yoğunlukları ters bir kare yasasına uyar. Nötrino miktarı yıldızın parlaklığı ile orantılıdır. Akım dedektörleri ile güneş dışında hiçbir yıldız gözlemlenecek kadar parlak değildir. Diğer yıldızlar nötrino üretirler ve yıldız nötrinoları her yerden gelir (muhtemelen daha çok sütlü yoldan), ancak bunların saptanması için yeterli değildir.

Sütlü yoldaki süpernovalar ve komşu galaksiler gülünç miktarlarda nötrino üretir ve en yakın süpernova olan SN1987A'dan nötrinolarda bir artış gözlenmiştir.

Güneş en parlak nötrino kaynağı olduğundan, dünyanın gece boyunca nötrinoları engelleyeceğini düşünebilirsiniz. Bununla birlikte, nötrinolar hemen hemen fark etmeden Dünya'dan geçer. Dünya nötrinolara karşı şeffaftır. Bu yüzden geceleri gündüz kadar nötrino tespit ediyoruz.

Bir şey kesindir, Dünya'nın dönüşü veya nötrinolardan başka bir şey kesinlikle yoktur , sadece geçerler.

Güneş'ten gelen nötrinolara ve Evrendeki diğer ayrık kaynaklara ek olarak (James'in cevabına bakın), kozmik bir nötrino arka planı olması da bekleniyor . Bu henüz tespit edilemese de (çabalar sürmektedir), beklenen özellikleri makul derecede iyi anlaşılmıştır. Nötrinolar K sıcaklıklarda büyük patlamadan sonra evrenden "ayrıldı" . Evren genişledikçe, bu nötrinoların de (kütlesiz olmayan) de Broglie dalga boyu uzar, böylece nötrinolar bugün K sıcaklığa sahip olması bekleniyor . Nötrino aroması başına santimetre küp başına bu kozmik nötrinoların 112'si vardır (muhtemelen 3).$>10^{10}$$<2$

C B, kozmik mikrodalga arka planına birkaç yolla benzemektedir, ancak (a) tespit edilmemiştir; (b) daha soğuk; (c) nötrinoların küçük fakat sıfır olmayan bir kütlesi olduğu için, C B nötrinoları bugün muhtemelen göreceli değildir .$\nu$$\nu$

Bu ikinci nokta sorunuz için önemlidir. Büyük ölçeklerde nötrino arkaplanının, birlikte hareket eden dinlenme standardına göre Dünya'nın evren boyunca hareketinden dolayı bir asimetriye sahip olmasını bekliyoruz. Bu, kozmik mikrodalga arka planında görülen aynı küresel dipol asimetrisidir. Bununla birlikte, göreceli olmayan nötrinolar da anizotropiktir çünkü yerçekimi alanlarından çok daha fazla etkilenirler. Özellikle , Güneş'in yerçekimsel olarak odaklanması gerekir , öyle ki Dünya, birlikte hareket eden dinlenme çerçevesine göre hareketiyle ilgili olarak Güneş'in "kazancı" olduğunda Dünya daha fazla nötrino akısı alır. Bu, yüzde onda birinin birkaç yönlü olmayan nötrino akısı genliğinde yıllık bir modülasyon üretecektir (Safdi ve diğ. 2014 ) ve C B'nin bir kararının onaylanmasına izin verebilir .$\nu$

Bunun üzerine , kozmik mikrodalga arkaplanından çok daha homojen olmayan ve anizotropik olmasına yol açacak büyük gökadalar ve gökada kümeleri tarafından C B nötrinolarının hızlanmasının neden olduğu başka anizotropiler olabilir . 10 veya daha fazla faktörün ortalaması ile ilgili fazlalıklar mümkündür (bkz. Yanagisawa 2014 bölüm 2.2 ), ancak tam olarak nötrino kütlesinin ne olduğuna bağlıdır.$\nu$