Scaricare la presentazione
La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore
1
Neutrini Solari Cenni sul Sole
Il flusso e lo spettro di energia dei neutrini Gli esperimenti sui neutrini solari enrico bellotti - neutrini solari - Padova 4-7 maggio 2010
2
Studiare la natura del Sole Studiare le proprieta’ dei neutrini
Due obbiettivi: Studiare la natura del Sole Studiare le proprieta’ dei neutrini Qualche numero: Massa 1 Energia T raggio Orbita terrestre
4
La produzione di energia nel Sole
Chimica Gravitazione Etot=G M2/R Durata= Etot/Luminosita’ x ( )2/ ( x )= 1015s
7
Le reazione di fusione Il Sole (le stelle) sono ricche di idrogeno
Grossolanamente, l’Universo e’ costituito da 75% H e 25% He (elio primordiale, prodotto nei primi minuti di vita dell’Universo) Nel Sole, l’energia viene prodotta dalla fusione di idrogeno: 4p -> 4He + 2e+ + 2 νe E ≈ 27 MeV (compresa annichilazione)
8
Le sezioni d’urto di fusione ( vedi Broggini)
Le reazioni sono sotto soglia: Eb= Z1 Z 2e2/rN ~ Z1 Z 2 MeV T qualche keV σ= S(E)/E X exp(-2η) S(E) fattore astrofisico fortemente dipendente dalla reazione, poco dipendente dall’energia La frequenza di reazione r= ninj <σv> (diviso 2 se i=j)
9
Il ciclo dell’idrogeno
p p -> d e+ νe 0< E v < 420 keV S = p p e -> d νe Eν = MeV X 2 D p -> 3He +γ E γ = 5.5 MeV S =2.5104 Tre diramazioni
10
3He 3He -> 4He + p+p S= Q= MeV Fine pp I 3He p -> 4He e+ ve Q =19.8 MeV (hep) 3He 4He -> 7Be + γ Eγ =1.59 MeV S=0.54 7Be e- -> 7Li +ve Eve = 7Be p -> 8B +γ Eγ = MeV 8B ->8Be* e+ ve 4He 4He Q= MeV Fine pp III 7Li p -> 4He+4He Q= MeV S= 52 Fine pp II
11
Cenno ai modelli solari
I cosiddetti modelli solari standard devono riprodurre lo stato attuale del Sole ( R, massa, luminosita’) I parametri di ingresso: Composizione chimica Sezioni d’urto Opacita’ Utilizzando le leggi classiche della termodinamica producono: L’evoluzione temporale, La densita’, temperatura e produzione di energia in funzione del raggio Lo spettro energetico dei neutrini
13
Il ciclo CNO condizioni indispensabili: presenza di Carbonio… e temperatura
Le reazioni principali sono 12C +p -> 13N +γ 13N -> 13C + e + + ve Ev < MeV 13C +p -> 14N +γ 14N+p -> 15O+ γ 15O -> 15 N + e+ + ve Ev < MeV 15N +p -> 12C +
14
Recent developments of the SSM
Model pp 1010 pep 108 7Be 109 8B 106 13N 15O 17F Ysurf RCZ/RSun BS04 5.94 1.40 4.88 [12%] 5.87 [23%] 5.62 4.90 6.01 0.0169 0.7148 BS04(14N) 5.99 1.42 4.89 5.83 3.11 2.38 5.97 0.0170 0.7153 BS05 (OP,GS98) 4.84 [10%] 5.69 [16%] 3.07 2.33 5.84 0.7138 BS05(OP, AGS05) 6.06 1.45 4.34 4.51 2.01 3.25 0.0126 0.7280 BPS08(AGS08) 6.04 4.55 [6%] 4.72 [11%] 1.89 1.34 BS04(14N) accounts for new S1,14 for 14N(p,)15O by LUNA BS05(OP,GS98) accounts for new opacities BS05(OP,AGS05) accounts for new calculations of surface abundances BPS08 accounts for better determination of S34 by LUNA
15
. Next Back Top Home Help
16
Dove viene prodotta l’energia densita’ ecc
17
Qualche commento Lo SSM si e’ dimostrato accurato nel calcolo dei neutrini solari, ma, oltre a qualche incertezza nei parametri iniziali ( es. opacità che dipende dai dettagli della composizione) Non da conto rotazioni, campi magnetici, periodicita’ …
18
Eliosismologia Il sole e’ continuamente sotto osservazione e molti fenomeni e parametri vengono misurati. Le oscillazioni proprie (onde stazionarie) del Sole sono misurate tramite effetto Doppler; esse forniscono informazioni sulla struttura del Sole E’ quindi possibile un confronto tra MSS e i dati eliosimologici.
20
Analizzando lo “spettro” delle frequenze di oscillazione si puo’ studiare l’interno del sole
In particolare si determinano: inizio della zona convettiva (0.711 R) L’andamento della velocità del suono Abbondanza in massa di He (24.5%) alla superficie La rotazione dell’interno solare
22
SSM conflict with helioseismology
Taken from W. Haxton and A. Serenelli, arXiV:
24
1964 Primi dati esperimento del Cloro (R.Davis et al.)
1978 B.Pontercorvo e Bilenky Prime ricerche agli acceleratori (e.g. Gargamelle Δm2~ 1 eV2 ) Instabilita’ del protone (IMB,Kamiokande,Nusex, ….) Neutrini da SN1987A visti chiaramente da Kamiokande ( IMB e M.nt Blanc) Neutrini solari in Kamiokande GALLEX a SAGE Superkamiokande SNO ( deuterio) Borexino Kamland
25
Oscillazioni di neutrino
Condizioni: Il numero leptonico di famiglia e’ violato I neutrini hanno massa Due sapori e nel vuoto Figura di merito
26
P(a->a) = 1-sin2 2θ sin2 (Δm2 L/4E)
Due sapori nel vuoto P(a->a) = 1-sin2 2θ sin2 (Δm2 L/4E) = 1-sin2 2θ sin (Δm2 L/E) Δm2 eV2 ; L metri, E MeV I neutrini solari sensibili anche a differenze di massa molto piccole (10-11 eV2 ) Meno accurati sull’angolo di mixing
27
sin22θm = sin22θ / [ ( cos 2θ - 2½ G N E / Δm2 )2 + sin22θ ]
Effetto della materia sin22θm = sin22θ / [ ( cos 2θ - 2½ G N E / Δm2 )2 + sin22θ ] Si ha un effetto risonante quando: cos 2θ =2½ G N E / Δm2 10-7 E(MeV) δ (g/cm3) / Δm2 (eV2) cos 2θ ~ 0.4 Attivo per E ≈ 10 MeV; trascurabile per E < 1 MeV
Presentazioni simili
© 2024 SlidePlayer.it Inc.
All rights reserved.