Распространение нейтрино сверхвысокой энергии в горячей плотной плазме и сильном магнитном поле

• Автор: Шитова, Анастасия Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава I
Собственно энергетический оператор нейтрино в плазме в пределе сверхвысоких энергий
1. Введение

2. Собственно энергетический оператор нейтрино в среде

2.1. Дополнительная энергия нейтрино в электронейтральиой «холодной» плазме

2.2. Кинематически возможные области для эффекта «нейтринного спинового спета» в плазме

2.2.1. Холодная электронная плазма

2.2.2. Нейтронные звезды

2.2.3. Горячая плазма, сверхновые
Глава II
Процесс нейтринного рождения электрон-позитронных пар в пределе «умеренно» сильного магнитного поля
1. Введение
2. Вероятность процесса нейтринного рождения электрон-позитронных пар в пределе «умеренно сильного» магнитного поля
2.1. Логарифмический вклад в вероятность процесса
2.2. Область применения полученных результатов
Глава III
Пропагаторы заряженных частиц в произвольной £- калибровке в виде разложения по уровням Ландау
1. Введение

2. Пропагаторы в формализме собственного времени Фока
2.1. Пропагаторы в разложении по слабому полю
2.2. Пропагаторы в скрещенном поле
2.3. Пропагатор электрона в разложении по уровням Ландау .
2.4. Пропагаторы заряженных ]¥ и Ф-бозонов в разложении по уровням Ландау
Заключение
Литература

Введение
В конце прошлого века стало ясно, что развитие космологии напрямую связано с развитием представлений о взаимодействиях элементарных частиц. Сравнительно молодая наука, возникшая на стыке физики элементарных частиц и космологии, получила название «космомикрофизика» (в англоязычном варианте «cosmoparticle physics») [1]. Её составная часть, астрофизика элементарных частиц («astroparticle physics»), занимается исследованием элементарных частиц астрономической природы и их связью с астрофизикой и космологией. Неизменный интерес к этой пауке поддерживается в том числе и в нашей стране, родине основоположников её важнейших постулатов.
Экстремальные физические условия в астрофизических объектах открывают широкие возможности для реализации экзотических и редких процессов с участием элементарных частиц. Гигантское поле для исследований делает космомикрофизику поистине привлекательной для учёных. В настоящее время благодаря росту наблюдательных данных эта наука бурно развивается.
Интересным примером активного взаимодействия астрофизики, космологии и физики элементарных частиц являются достижения физики нейтрино — слабовзаимодсйствующей частицы, играющей решающую роль в эволюции сверхновых, а также многих других астрофизических явлениях. Именно исследованию свойств и взаимодействий нейтрино посвящена основная часть настоящей диссертации.
Еще один пример плодотворного взаимодействия космологии и физики высоких энергий — проблема бариопной асимметрии Вселенной:

при ре —> те. При разложении выражения {/Рр + тп^т^у) в ряд по степеням рр, получаем следующие коэффициенты:
Ыу/^ + т^т^у) = 0 + 0-№ + 0-рр + 37Г2(^ •+"1^ + °(Рр)- (!-22)
В самом деле, в случае нерелятивистской «холодной» плазмы к = О, скалярное произведение (рк) — Ее, а интегралы в выражении (1.16) переходят в интеграл

- ^ТА^Г)I £'га‘,е=

(1.23)
где ЛГе = Уе^, Уе — фракция электронов, а N3— концентрация барио-пов.
Следовательно, дополнительная энергия нейтрино в нерелятивистской плазме:
Е* = ^СгЛГв{(Пше + 1)~1Уе81е - 1/2(1 - Уе)}.
Определим теперь дополнительную энергию, приобретаемую антинейтрино в «холодной» плазме. По аналогии с выражением (1.16) можно записать
До 7Г
л . . 2 Ï / 2 1 f a(£)cos i) . „ ,.
FoiUc.mw) = т—/ aie) гае / — гч ^^—;-------------------------------smw.
; (2тг )2J K> J Ae{-a{e)cosê)-Vw/mw

(1.24)
Интеграл по углу легко снимается. Произведём замену переменной е = е + тс, где переменная с имеет смысл кинетической энергии электронов:
F2(iJe,mw)

(2vr)
mer //Xe+PF PcPF , — >ГгИ , IV + ИТОц/-
LLn _£J££.+_J: -^/1+ /
Л me / Л 2гпуА2 туА~
(1.25)