Yoğun moleküler yapılarla nötrino etkileşimi

Daha ağır gezegenler üzerindeki yoğun moleküler yapılar (genellikle bizim tarafımızdan bilinmeyen kristal veya diğer bileşikler) nötrinoların Dünya'daki kadar kolay geçmesine izin verir mi?

Nötrinolar, beyaz cücelerden veya nötron yıldızlarından , dünyadaki mesafe kadar saçılma oranı ile ölçülen kadar kolay geçemezler , çünkü bu tür yıldızlar çok yoğundur: beyaz cüceler sudan yaklaşık bir milyon kat daha yoğundur, nötron yaklaşık olarak yoğun atom çekirdeği.

Bir nötrinoyu% 50'den fazla bir olasılıkla saçmak için, Dünya'nın güneş çevresindeki yörüngesinin çapının 10 katı boyunca bir nötron yıldızının iç kısmına "sadece" ihtiyacınız vardır:

Nötrinonun-Çekirdek saçılma kesiti yaklaşık e göre, 1 GeV'e ile ilgili yukarıdaki enerjiler ile nötrinoları için bu kâğıt . Bir proton bir sahiptir çapı yaklaşık . İle yaklaşık mi Nötrinyo dağıtmak için bir üst üste Nükleonlar. Bu yaklaşık$10^{-38}cm^2=10^{-42}m^2$$1.75\cdot 10^{-15}m$

$$1.75\cdot 10^{-15}m/10^{-42}m^2=1.75 \cdot 10^{27}$$ $1.75\cdot 10^{27}$ $$1.75\cdot 10^{27}\cdot 1.75\cdot 10^{-15}m=3\cdot 10^{12}m=20\mbox{ a.u.}$$ kaba bir tahmin olarak. (Basitlik için, saçılma ortamındaki nötrino ışınının katlanarak azalan yoğunluğunu ihmal ettim.) Nötrinolar muhtemelen bir nötron yıldızına aynı sayıda tek çapraz nötrondan biraz daha kolay saçılır, ancak bu bir tahmin daha ağır çekirdekler için saçılma kesiti.

Nötrinolarla ilgili etkileyici bir şey, bir nötrinoyu % 50 oranında durdurmak için yaklaşık bir ışık yılı sürecek bir şeye ihtiyacınız olacaktır . Bu nötrinoların madde ile zayıf bir şekilde etkileşime girmesinden kaynaklanmaktadır.

Yani, sorunuzu cevaplamak için, gezegenini yarıçapta kat daha büyük veya kat daha yoğun alırsanız, nötrino opaklığında zaman farkı yaratacaktır . Bununla birlikte, net etki hala kaybolacak kadar küçük olacaktır.$X$$X$$X$

Ayrıca, moleküler düzeydeki yapılar nötrinolarla etkileşimi değil, nükleer yapıyı etkiler.