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天体物理学(一级学科)天文学(外文)

更新时间:2023-11-17 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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摘要gkl物理好资源网(原物理ok网)

天体化学学的一个分支﹐主要研究星体上可能发生的中微子过程以及这种过程对星体的结构和演变的作用。gkl物理好资源网(原物理ok网)

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英文名称:中微子天文gkl物理好资源网(原物理ok网)

中文名称:gkl物理好资源网(原物理ok网)

其他名称:中微子天体化学学()gkl物理好资源网(原物理ok网)

定义:研究天体发射中微子的过程与中微子在宇宙空间的性质的学科。gkl物理好资源网(原物理ok网)

所属学科:天文学(一级学科);天体化学(二级学科)gkl物理好资源网(原物理ok网)

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天体化学学的一个分支,主要研究星体上可能发生的中微子过程以及这种过程对星体的结构和演变的作用。中微子是一种不带电﹑静止质量为零的基本粒子。早在研究原子核的β衰变时就从理论上预看到中微子的存在天体物理学,但直至1956年才在实验中观察到。中微子和通常物质的互相作用十分微弱,除个别特殊情况外,在星体内部形成的中微子才能不受制约地跑出星体表面,因而,对星体发射的中微子进行侦测,可以获得有关星体内部的信息。[1]gkl物理好资源网(原物理ok网)

太阳每秒放出的总幅射能为3.86×10尔格。其中绝大部份的能量由质子-质子反应形成,很小一部份由碳氮循环形成。这种反应中有许多分支反应过程是形成中微子的,中微子在月球表面处的通量是很大的。中微子具有很大的穿透本领,通常很难检测。英国布鲁克黑文实验室的戴维斯等人在深煤矿中进行了太阳中微子的实验。实验中用大容积的四溴化二碳作靶,借助cl打动中微子的反应﹕+cl→e+ar,来侦测太阳中微子。从1955年以来,她们所得的结果是﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

表[2]gkl物理好资源网(原物理ok网)

在星体演变的初期和中期,中微子的作用很小。到星体演变的晚期,中微子的作用就显得重要了。这时,形成中微子的过程主要有以下几种﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

第一种是尤卡过程。其反应为﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

(z﹐a)→(z+1﹐a)+e+,gkl物理好资源网(原物理ok网)

e+(z+1﹐a)→(z﹐a)+。gkl物理好资源网(原物理ok网)

尤卡过程的总疗效,是将电子的动能不断地转化为中微子对而放出。式中z为原子序数(质子数),a为质量数(核子数),e为电子,为电子中微子,为反电子中微子。gkl物理好资源网(原物理ok网)

第二种是中微子轫致幅射。隆捷科沃于1959年首先进行研究。电子与原子核(z﹐a)碰撞﹐可以发射中微子对,其反应为﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

e+(z+1﹐a)→e+(z﹐a)++。gkl物理好资源网(原物理ok网)

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第三种是光生中微子过程。丘宏义和斯塔贝尔曾在1961年首先进行研究。γ光子与电子碰撞,可以发射中微子对,其反应为﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

γ+e→e++。gkl物理好资源网(原物理ok网)

第四种是电子对湮灭中微子过程。丘宏义和莫里森于1960年首先进行研究。正﹑负电子对湮灭为中微子对,其反应为﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

e+e→+。gkl物理好资源网(原物理ok网)

式中e为正电子。gkl物理好资源网(原物理ok网)

第五种是等离子体铌酸锂衰变中微子过程。j.b.亚当斯等人于1963年进行研究。等离子体铌酸锂可以按如下的反应衰变为中微子对﹕gkl物理好资源网(原物理ok网)

→+。gkl物理好资源网(原物理ok网)

第二﹑三﹑四﹑五种过程是按照1958年范曼和格尔曼提出的普适弱互相作用导入的。强电统一理论提出后,又出现了许多新的中微子过程,比如上述第三﹑四﹑五种过程右方的都可推广为﹐等。gkl物理好资源网(原物理ok网)

在星体演变的晚期,中微子的作用有﹕发射中微子,带走了大量的能量,推动了星体演变的进程和减短了星体演变的时标,对超新星爆发和中子星产生可能起关键作用。比如,有一种想法觉得﹕在一个高度演进的星体内部,通过逐级热核反应,仍然进行到合成铁。进一步的引力坍缩,将使星体核心部份形成强烈的中子化,而放射出大量中微子。因为中性流弱作用的相干性,铁原子核实中微子有较大的散射截面。为此,强悍的中微子束会对含有铁原子核的壳体形成足够大的压力,将机壳吹散而产生猛烈的超新星爆发。被吹散的壳体产生星云状的超新星遗迹,中子化的核心留出来产生中子星。gkl物理好资源网(原物理ok网)

星体离我们非常遥远,以目前的侦测技术还未能接收到它们发射的中微子流。只在超新星爆发使中微子发射高涨时天体物理学,才有可能侦测到。不仅星体以外,在类恒星﹑激扰星体以及宇宙学研究对象中,也存在许多有关中微子过程的问题。gkl物理好资源网(原物理ok网)

中微子天体化学学参考书目gkl物理好资源网(原物理ok网)

j.n..l.sears﹐﹐ann.rev.﹐vol.10﹐p.25﹐1972.gkl物理好资源网(原物理ok网)

h.y.chiu﹐﹐vol.1﹐﹐﹐1968.gkl物理好资源网(原物理ok网)

天文学分支学科一览gkl物理好资源网(原物理ok网)

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