Процессы взаимодействия нейтрино с нуклонами замагниченной среды оболочки сверхновой

• Автор: Огнев, Игорь Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 115 с.

Глава I. Прямые 1ЖСА-процессы в условиях оболочки сверхновой с сильным магнитным полем
1. Введение

2. Физические предположения

3. Квадрат б'-матричного элемента иЯСА-процессов в сильном магнитном поле

4. Энергия-импульс, передаваемый единице объема среды в единицу времени в прямых Ш1СА-процессах

Глава II. Процессы рассеяния нейтрино на нуклонах в сильном магнитном поле

1. Введение

2. Квадрат б'-матричного элемента процесса рассеяния нейтрино на

нуклонах

3. Энергия-импульс, передаваемый среде в реакциях рассеяния нейтрино на нуклонах

Глава III. Нейтринные динамические эффекты в условиях сильно за-магниченной оболочки сверхновой
1. Введение

2. Вид функции распределения нейтрино и параметры среды при
локальном равновесии
3. Динамические эффекты, вызванные переизлучением нейтрино в
оболочке сверхновой
Заключение
Приложение А
Литература

В настоящее время одним из наиболее бурно развивающихся направлений в науке является астрофизика. Прежде всего, это связано с мощным развитием наблюдательных инструментов, позволяющих изучать объекты даже в очень удаленных областях Вселенной. Традиционным источником информации о таких объектах является их фотонное излучение в различных частотных диапазонах, хотя известно, что излучение нейтрино может играть в них не менее важную роль. Таким образом, наблюдение нейтринного излучения позволило бы получать дополнительную информации о таких объектах. Однако детектирование нейтрино затруднено их слабым взаимодействием с веществом, что требует строительства больших нейтринных обсерваторий. Наибольший прогресс в этой области в настоящее время достигнут в регистрации солнечных нейтрино, результатом которого явилось открытие нейтринных осцилляций, подтверждающее их массивность [1, 2]. Успехи в регистрации нейтрино от более удаленных объектов пока не столь значительны, но позволяют надеяться на детектирование, по крайней мере, галактических источников в ближайшем будущем [3, 4, 5].
Одним из объектов, эволюция которых определяется нейтринным излучением, являются молодые нейтронные звезды. Известно, что в течении первых 105 лет они остывают исключительно за счет излучения нейтрино. Причем важность этих процессов отмечалась еще Г. Гамовым и М. Шенбергом в их работе 1941 года [6]. Современные исследования этого вопроса показывают, что остывание нейтронной звезды за счет нейтрино, прежде всего, определяется уравнением состояния вещества в центральной части ее ядра. При плотностях в центре нейтронной звезды

Как отмечалось выше, процессы рассеяния нейтрино на нуклонах и ядрах идут практически упруго. Поэтому достаточно долго при описании распространения нейтринного излучения в остатке сверхновой использовалась упрощенная модель, где нуклоны рассматривались, как невзаимодействующие, неподвижные рассеивающие центры (см. например [18, 95]). Заметим однако, что такое приближение является достаточно точным, поэтому поправки к нему были учтены лишь в более поздних работах. Достаточно полно это было сделано в работе [16], где учитывались эффекты, связанные с отдачей нуклонов, их тепловым движением, а также, нуклон-нуклонное взаимодействия (эффект длинноволновых возбуждений плотной нуклонной среды). Стоит отметить, что из всех приведенных поправок лишь взаимодействие нуклонов между собой может оказаться достаточно важным эффектом. Однако, его влияние становится заметным лишь при очень больших плотностях среды р > 1014 г/см3. Таким образом, учет этого эффекта в оболочке остатка является несущественным, однако он должен приниматься во внимание в центральной области. Отметим, что процессы взаимодействия нейтрино с плотной нуклонной средой представляет из себя отдельную проблему. Различные подходы к ней и их эволюцию можно проследить, например, на работах [96, 97, 98].
Как известно из наблюдательных данных, взрыв сверхновой происходит с выбросом вещества наружу. Однако, объяснение такого выброса является основной и до сих пор не решенной проблемой. Еще в одной из первых моделей взрыва сверхновой [99] предполагалось, что такой выброс происходит за счет того, что коллапсирующее вещество в центре испытывает быстрый "отскок"при достижении высоких плотно-