1 / 132

Otwarte pytania astrofizyki Identyfikacja źródeł promieniowania kosmicznego wysokich energii

Otwarte pytania astrofizyki Identyfikacja źródeł promieniowania kosmicznego wysokich energii Zrozumienie pochodzenia UHECR (Ultra Hight Energy Cosmic Rays) – to jest chyba podstawowe i najważniejsze pytanie Wyjaśnienie zagadki ciemnej materii Neutrina a astrofizyka. ASTROFIZYKA NEURTRIN

parker
Télécharger la présentation

Otwarte pytania astrofizyki Identyfikacja źródeł promieniowania kosmicznego wysokich energii

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Otwarte pytania astrofizyki Identyfikacja źródeł promieniowania kosmicznego wysokich energii Zrozumienie pochodzenia UHECR (Ultra Hight Energy Cosmic Rays) – to jest chyba podstawowe i najważniejsze pytanie Wyjaśnienie zagadki ciemnej materii Neutrina a astrofizyka mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  2. ASTROFIZYKA NEURTRIN • Porównanie informacji niesionej przez • promieniowanie kosmiczne – protony, ciężkie jądra • fotony • neutrina • Efekt GZK • Mechanizm produkcji neutrin • SNR • AGN • GRB • Przypomnienie • Strumienie / energie neutrin • Posumowanie mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  3. Nośniki informacji Przypomnienie • Wiedza o wszechświecie jest oparta na 4 nośnikach informacji, którymi są • Fotony - pewnie najlepiej i najdawniej badane • Promienie kosmiczne (protony, inne jądra, elektrony etc) • Neutrina • Fale grawitacyjne (?) • Ogh mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  4. zjawiska w których występują neutrina procesy zachodzące w Słońcu (gwiazdach) procesy zachodzące w SN kosmologia promieniowanie kosmiczne Aktywne jądra galaktyk (AGN) oraz GRB mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  5. Astrofizyka neutrinEnergetyczne widmo neutrin – zbadany obszar neutrin słonecznych, atmosferycznych migneco ? mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  6. Promieniowanie kosmiczne (CR) Strumień CR w funkcji energii http://www.cosmic-ray.org/reading/uhecr.html Zmiany strumienia 10 4 – 10-28 arbitrary units Zmiany energii 10 9 - 10 21 eV Jaki jest mechanizm przyspieszania promieniowania kosmicznego 102 10-28 1021 1012 mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  7. Promieniowanie kosmicznego Obserwacja Varenna Strumień promieni kosmicznych Obserwacja promieniowania Kosmicznego - Strumień pozagalaktyczny definiuje skalę modeli przyspieszania mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  8. Podsumowuję strumień promieniowania kosmicznego Waxman mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  9. Promieniowanie kosmiczne Najwyższe energie Waxman mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  10. Przechodzenie promieniowania przez Wszechświat: FOTONY • Znajomość Wszechświata oparta jest na obserwacji Fotonów • Mają szereg zalet jako nośniki informacji • Neutralne • Produkowane w dużej liczbie • Łatwe w detekcji • Niosą informacje o własnościach fizycznych i składzie chemicznym źródeł • Ale • gorące i gęste rejony centralne gwiazd, AGN i innych źródeł energii są całkowicie dla fotonów nieprzezroczyste i badanie takich obszarów przy pomocy fotonów nie jest możliwe • fotony HE oddziaływają z CMB, powstają pary e+ e- (efekt GZK). Uniemożliwia to obserwacje dla odległości > 100 Mpc w obszarze energii fotonów > 10 TeV mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  11. Przechodzenie cząstek przez Wszechświat: NUKLEONY • Efekt GZK, • czyli Greisena, • Zatsepina, Kuzmina • Nukleony mogą w reakcji: p +g3 K D p + N • oddziaływać z CMB (cosmic microwave background) • produkować piony • Związek m. energią protonu i g na progu produkcji D Ep Eg = (ED2 – Ep2) / 2 • Ponieważ ECMBR ~ 6.6·10-4 eV produkcja Dzachodzi powyżej energii progowej • rzęduEp > 3* 1019 eV www.ppl.phys.chiba-u.jp/~syoshida/ intro_astro/spec_proton_one.html mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  12. Przechodzą przez WszechświatNUKLEONY • Przewidywania efektu GZK • Dla wysokoenergetycznych promieni kosmicznych CMB jest wiązka promieni gamma (E>140 MeV w CMS). Nukleony mogą produkować piony na CMB • proton + gCzas życia (osłabienia) powyżej progu GZK dla protonów jest 108 lat,poniżej tego progu 1010 lat • Osłabienie strumienia powyżej obcięcia GZK jest 1/100 (stosunek strumienia z GZK / strumienia bez GZK) • Straty energii na fotonach CMB cdfinfo.in2p3.fr/Dieppe/sigl.ppt Zakłada: Specjalna teoria względności i znane fakty (produkcja pionow epiphany.ifj.edu.pl/current/ programme/pres/sommers_astrophysics.ppt mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  13. Przechodzenie cząstek przez Wszechświat: NEUTRINA Dlaczego neutrina: Wszyscy wiedzą, n są Lekkie Neutralne Słabo oddziaływujące*) Doskonałe do badań astrofizycznych Nie są odchylane w polach magnetycznych – przychodzą z kierunku źródła Ich strumień nie jest osłabiany – przebywają odległości ~ Gpc Obserwacja jest trudna - s *)Ale:Wszechświat może się stać nie przezroczysty dla neutrin o bardzo wielkich energiach, produkcja Z, W Yoshida www.springerlink.com/index/F89JC46EGAX647KR.pdf mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  14. Przechodzenie cząstek przez Wszechświat Neutrina i • Relict Neutrino Background (RNB), • Gdy Temperatura Wszechświata wynosiła 1012 K (temperatura poniżej progu na produkcje mionów, powyżej na produkcje elektronów) • elektrony fotony neutrina w równowadze termicznej • Elektrony i neutrina mają rozkład Fermiego, • Fotony mają rozkład Bosego • Gdy Wszechświat się rozszerza • gęstość neutrin maleje • przestają być w równowadze termicznej • Maleje temperatura neutrin (obecnie Tn = 1.9 K) • Ale są mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  15. Przechodzenie cząstek przez Wszechświat NEUTRINA Z burst model Jeżeli istnieje RNB Wszechświat może się stać nie przezroczysty dla neutrin o bardzo wielkich energiach, rezonansowy wzrost s (nn) następuje produkcja Z w kanale s:En> 4 1022 eVProdukcja W n + n2 K Z-> X n + e -> W -> X’ Yoshida www.springerlink.com/index/F89JC46EGAX647KR.pdf mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  16. Neutrina Z burst model n + n2 K Z -> X En > 4 1022 eV mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  17. Przechodzenie neutrin Obserwowane są cząstki • przez Wszechświat powyżej obcięcia GZK • Można (?) je wytłumaczyć bez odwoływania się do nowej fizyki • „Z burst” a efekt GZK (yoshida) • n n → ee, n n, m m, t t , qq • UHE neutrino oddziaływując z Relic Neutrino Backround produkują kaskady m.in. hadronów, z rozpadów pionów i mionów powstają ponownie neutrina, elektrony i fotony etc • W jetach hadronowych jest domieszka nukleonów • Czy Ultra Hight Energy Cosmic Rays obserwowane powyżej obcięcia GZK są wynikiem kaskad neutrinowych? 3C279 is one of the brightest high-energy gamma-ray objects in the sky. This is all-the-more remarkable considering its tremendous distance of about 4 billion LY. 3C279 is now considered to be the archetypical member of a new class of active galaxies known as blazars. mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  18. Przechodzenie neutrin przez Wszechświat Ich widmo energetyczne jest / może być modyfikowane • Sesto Fiorentino, • Przechodząc przez materie neutrina tracą energię na skutek NC i CC • We wnętrzu Ziemi / gwiazd są to oddziaływanian N orazn e. • W gęstych ośrodkach dochodzi do oddziaływańn n. • Widmo energetyczne neutrin na drodze źródło – detektor jest modyfikowane przez • środowisko źródła • CMBR • Ziemię • Pytanie ile lnX przebywa neutrino • R Ziemi > długość na oddziaływanie dlanm jeżeliEn ~ 35 TeV • anty nm E anty n~60 TeV mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  19. Przechodzenie cząstek przez Wszechświat Podsumowuję Cząstki oddziaływujące silnie i elektromagnetycznie powyżej energii 1020 eV tracą energię na odległościach mniejszych niż 50 Mpc Protony promieniowania kosmicznego – ich kierunek jest rozmywany przez pola Magnetyczne. Strumień osłabiany przez zderzenia z promieniowaniem Reliktowym. Można uzyskać informacje z obszaru rzędu 50 Mps, Fotony: ich strumień powyżej energii ~103 TeV jest osłabiony przez zderzenia z promieniowaniem reliktowym g + gCMB -> e+ + e- . (Takie fotony nie docierają do nas już z końca Galaktyki). Neutrina praktycznie nie oddziaływają. Trudne do rejestracji. Przy wysokich energiach tylko neutrina mogą dostarczyć bezpośredniej informacji o odległych czy też gęstych obszarach Powyżej energii ~100 TeV strumień neutrin jest osłabiany przez Ziemię mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  20. Przechodzenie cząstek przez Wszechświat Fotony Nukleony Neutrina mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  21. Podsumowując FOTONY NUKLEONY NEUTRINA Propagacja przez Wszechświat migneco High energy protons: 50 Mpcpg - > D -> pn Astrophysical source neutrinos High energy gammas:10 Mpc g g -> ee Low energy protons deflected mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  22. Nośniki informacji o Wszechświecie Podsumowanie w funkcji energii: S. Barwick 2001 Cząstki oddziaływujące silnie i elektromagnetycznie powyżej energii 1020 eV tracą energię na odległościach mniejszych niż 50 Mpc Fotony o energii rzędu 103 TeV nie dotrą na Ziemię ze względu na krotką drogę swobodną w promieniowaniu reliktowymg + gCBM e+ e- Neutrina niosą informację w szerokim zakresie Energii i Odległości GeV TeV PeV EeV mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  23. Wysokoenergetyczne cząstki jak powstają HE neutrina we Wszechświecie Niezależnie od mechanizmu przyspieszania cząstki HE oddziaływają z CMBR oraz z ISM (Interstellar Medium). Zachodzą reakcje fotoprodukcji na fotonach nukleon-nukleon N p+ -powstają piony (neutrina) p +X + g p0 powstają gammy Czego można oczekiwać Strumień g i n jest podobny – izospin Widmo energii neutrin jest nie zaburzone g jest zmienione przez produkcję par (dla Eg> 10 14 eV) Pojawienie się neutrin wysokiej energii wskazuje jednoznacznie na przyspieszanie cząstek w kosmosie. mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  24. Wysokoenergetyczne cząstki we Wszechświecie Jaki jest mechanizm przyspieszania promieniowania kosmicznego Jakie są źródła promieniowania kosmicznego http://arxiv.org/PS_cache/hep-ex/pdf/0405/0405035.pdf ? ong mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  25. Wysokoenergetyczne cząstki Wydaje się że istnieją 2 możliwości we Wszechświecie1. Rozpad dużej masy 2.przyspieszanie CR  1021 eV TOP – DOWN nie będę omawiać MX~102124 eV widmogamm i neutrinE-2 decay or annihilation Bottom Up Top Down acceleration CR  1021 eV flat spectrum p,e at rest gammas and neutrinos mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  26. Wysokoenergetyczne cząstki we przyspieszanie Wszechświecie Przyspieszanie protonów Czarna Mechanizm Fermiego daje dziura widmoenergetyczne dN/dEp~E-2 Procesy zachodzące w jej otoczeniu „beam dump” na nukleonach na CMBR p + g-> n +p+ ~ promieniowanie kosmiczne + n -> p + p0 ~ promieniowanie kosmiczne+g mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  27. Przyspieszanie Mechanizm Fermiego Dla wyjaśnienia pochodzenia CR Naładowane cząstki oddziaływują z poruszającym się międzygwiezdnim polem magnetycznym Cząstki tracą lub zyskują energie W średniej zyskują Mechanizm Przyspieszania Fermiego wymaga Silnych pól magnetycznych Dużych obiektów kosmicznych Dużych prędkości fal uderzeniowych Warunki takie spełniają bardzo jasne źródła (kosmiczne akceleratory) SNR - Super Nova Remanenet AGN - Active Galactic Nuclei L~1047 erg / sec GRB - Gamma Ray BurstL~1052 erg / sec www.daviddarling.info/encyclopedia/ F/Fermi_acceleration.html mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  28. przyspieszanie cząstek Pozostałości wybuchu Super Nowej - SNR Kosmiczny „beam dump” halzen Neutrino Nobel S 2004 Wydaje się że strumień neutrin z SNR jest stały w czasie, E. Waxman: Sources of UHE-neutrinos http://neutrino2002.ph.tum.de/pages/transparencies/beacom/index.html Dla Magdy http://neutrino2002.ph.tum.de/pages/transparencies/beacom/index.html mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  29. Przyspieszanie cząstek Pozostałości wybuchu Super Nowej – widziana w X oraz g SNR: RX J1713.7-3946 widziana przez High Energy Spectroscopic System w gammach (Namibia): Eg: 800 GeV - 10 TeV w promieniowaniu X znana przed 2003, linie – jest to mapa w X http://www.astronet.ru:8105/db/msg/1201292 Z obserwowanego strumienia gprzewidywany strumień n ~40 / km2 /rok http://www.obspm.fr/actual/ nouvelle/nov04/snr.en.shtml mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  30. Przyspieszanie cząstek AGN aktywne jądro galaktyki • Istnieją galaktyki z bardzo silnym źródłem promieniowania, które jest silniejsze od promieniowania termicznego gwiazd. • AGN Emitują promieniowanie elektromagnetyczne w szerokim zakresie energii • podczerwień • światło widzialne • ultrafiolet • X. • Niektóre quasary emitują fale radiowe i promieniowanie gamma. • Dla wytłumaczenia potrzebne jest szereg procesów fizycznych: • promieniowanie termiczne (w podczerwieni) pyłów, • synchrotronowe (fale radiowe), • odwrotny efekt Comptona (X). mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  31. Przyspieszanie cząstek AGN własności • są podobne do gwiazd • ich widma nie są termiczne • występują przy dużych z • typy • Seyferta (na ogół w galaktykach spiralnych) • Blazary (BL Lack objects) • Quasary (Quasi Stelar Objects • jądro jest jaśniejsze od galaktyki) • Wydaje się że typ zależy od kierunku • obserwacji jetu • Giant Radio Galaxy 3C 236 • Jet – zogniskowany strumień zjonizowanego gazu (relatywistycznych elektronów)- • http://www.astr.ua.edu/keel/agn/ 5.7 Mpc mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  32. Przyspieszanie cząstek AGN aktywne jądro galaktyki Aktywna galaktyka NGC 4261 w świetle optycznym i falach radiowych, „lobes” i akreujący dysk. Widoczna z Ziemi Teleskopu Hubble http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l2/active_galaxies.html 400 Ly 88 000 Ly mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  33. Przyspieszanie cząstek AGN aktywne jądro galaktyki • Charakterystyki AGN • Duża zmienność w czasie – strumień promieniowania może się zmieniać o czynnik 2 w czasie rzędu miesięcy (czy nawet dni). • Ten czas definiuje (ogranicza) wymiary AGN do odległości przebywanej przez światło w czasie tygodni • W widmach niektórych AGN szerokie linie emisyjne wskazujące na istnienie chmury zjonizowanego gazu (rekombinacja elektronów z atomami zjonizowanego gazu prowadzi do powstawania fotonów o dobrze określonej energii). • Szerokość takich linii przez efekt Dopplera sugeruje istnienie w AGN chmur zjonizowanego gazu poruszających się z prędkością rzędu 10000 km/s. • http://obswww.unige.ch/~turler/hea/agn_fr.html • http://www-xray.ast.cam.ac.uk/oday/agn_demo.html, mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  34. AGN Mechanizm powstawania jetów rozumowanie: Wydaje się że powstają na skutek akrecji materii przez supermasywna czarną dziurę. Argumenty: Duża świetlność duża zmienność Granica Eddingtona -> Grawitacja równoważy promieniowanie niewielki wymiar źródła duża masa Pomiar świetlności daje minimalną masę w granicy Eddigtona AGN mogą być wytłumaczone przez akrecję materii przez supermasywną czarną dziurę. w centrum galaktyki www.mssl.ucl.ac.uk/www_astro/ lecturenotes/hea/HEA_AGN_2003_04.ppt mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  35. Przyspieszanie cząstek GRB - Gamma Ray Bursts • Własności GRB oraz poświata • Model „Fire Ball” : Internal and external Shock • Możliwe modele źródła zaburzenia (central engine) • GRB - Gamma Ray Bursts obserwacje • Emisja fotonów (GRB) są to najbardziej gwałtowne procesy obserwowane we Wszechświecie. L ~ 1051 erg/sec • GRB Występują z częstością (dla z~1) R GRB~ 3 / Gpc 3 year (obserwowane kilka GRB / dzień) - Występują 103 / rok • Pochodzenie GRB jest pozagalaktyczne (pomiar z dla szeregu GRB) • Mają rozkład izotropowy we Wszechświecie • Charakterystyki fotonów GRB: • bardzo zmienna struktura czasowa dt: ~ 0.01s (0.001) • Czas trwania 0.1 – 200 s, (1/3 z Dt<2sec) • energia fotonów 0.1 – 1 MeV • Strumień energii f= 10-4 - 10-7 erg/cm2s mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  36. GRB własności podsumowuję • Guetta1 • Widm o energetyczne fotonów • Ea dla E < E0 • N(E) ~ • Eb E > E0 • Zjawiska towarzyszące GRB - poświata (opóźnioną?) • promieniowaniu X, • optycznym, • radiowym • http://marwww.in2p3.fr/Houches/Proceedings/HEneutrinos/ mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  37. Dodatkowa wiedza o GRB z towarzyszącej poświaty • pochodzą z obszarów w których powstają gwiazdy (star forming regions) • Odzwierciedlają rozkład gwiazd • Wybuchy mają kilka foe (1051 erg) energii, sa skolimowane • Większość SN nie pochodzi z GRB ale GRB mogą być skorelowane z SN • GRB980326 – SN 1998bw • GRB011121 – SN 2001ke • GRB030329 – SN 2003dh, • GRB co chcielibyśmy wiedzieć • Jak powstają – • Mechanizm centralny nie jest znany i NIE ISTNIEJE MOŻLIWOŚĆ BEZPOŚREDNIEJ OBSERWACJi Źródła Wybuchu (Central engine) • Ale wiadomo że ma ono niewielkie rozmiary, jest ukryte w zewnętrznych warstwach. • http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/March04/Piran/Piran8_2.html neutrino Piran mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  38. F.Halzen Nobel_S 2004 mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  39. GRB - mechanizm powstawania Afterglow theory Sari Niewielkie źródło, energia E > 1051 erg Relatywistyczna energia kinetyczna „Fire Ball” Promieniowanie powstałe w wyniku „internal shock” – G R B Promieniowanie powstałe w wyniku „external shock” –P O Ś W I A T A mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  40. GRB - mechanizm powstawania INTARNAL - EXTERNAL SHOCK Model powstawania GRB w wyniku wewnętrznego – zewnętrznego szoku Powstanie GRB INTARNAL - SHOCK Kompaktne źródło produkuje bardzo zmienny strumień cząstek wewnętrzny szok następuje w odległości 1011 - 10 12 m gdy szybsze powłoki materii przechodzą przez wolniejsze Promieniowanie gamma powstaje na skutek promieniowania synchrotronowego elektronów przyspieszonych w fali uderzeniowej Powstanie poświaty EXTERNAL SHOCK W odległości 1015 m od źródła fala uderzeniowa z Fire ballu oddziaływuje z ISM Promieniowanie synchrotronowe przyspieszonych elektronów prowadzi do powstania X, fal radiowych światła widzialnego. Zderzenie fali uderzeniowej fire ball z ISM prowadzi do powstania „reverse shock” w wyniku czego powstaje błysk optyczny (obserwowany dla GRB021004, GRB021211) . www.cabrillo.cc.ca.us/divisions/ mse/phys/joes_thesis/node36.html mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  41. definicja pojęć FB fire ball Guetta1 ISM pył międzygwiezdny http://marwww.in2p3.fr/Houches/Proceedings/HEneutrinos/ mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  42. GRB 4 etapy • Niewielkie źródło E> 1051 erg • Relatywistyczna energia Kinetyczna • GRB powstałe w wewnętrznym zderzeniu (Internal Shocks) • Poświata z zewnętrznego zderzenia (External Shocks) • Wyznaczanie z Lyman alpha systems and cosmology http://astron.berkeley.edu/~jcohn/tcosmo.html mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  43. Gamma-Ray Burst: 4 Stages 1) Compact Source, E>1051erg 2) Relativistic Kinetic Energy 3) Radiation due to Internal shocks = GRBs 4) Afterglow by external shocks The Central Compact Source is Hidden qso.lanl.gov/~clf/papers/lecture3.ppt mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  44. GRB – mechanizm powstawania INTERNAL – EXTERNAL SHOCK Yuki Kaeno 2003 mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  45. Afterglow Inner Engine Relativistic Wind External Shock OPTICAL FLASH GRB – mechanizm powstawania INTERNAL – EXTERNAL SHOCK C. Frayer qso.lanl.gov/~clf/papers/lecture3.ppt g-rays Internal Shocks mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  46. mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/head04/Stamatikos_Poster.pdf

  47. mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie qso.lanl.gov/~clf/papers/lecture9.ppt

  48. GRB – CENTRAL ENGINE - FIRE BALL • Mechanizm powstawania „fire ball” nie jest znany, • coraz mocniejsze jest przekonanie (poparte obserwacja) ze w powstawaniu „fire ballu” mogą uczestniczyć • gwiazdy neutronowe • czarne dziury • wirujące zapadające się gwiazdy z silnym polem magnetycznym • W objętości o R ~ 100 km w krótkim czasie pojawia się energia rzędu 0.1 Mo (1 Mo?) • Obserwowane gpowstają w wyniku promieniowania synchrotronowego elektronów przyspieszanych w szoku (fali uderzeniowej) który zmienia początkowy nieprzezroczysty dla światła „fire ball” o czynnik 106 w dt =1 s mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  49. GRB mechanizm „central engine” cfa-www.harvard.edu/grbconf/ index/speaker_presentation/meszaros.pdf mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

  50. Podsumowuje – neutrina stowarzyszone z GRB Guetta1 Protony przyspieszone do 1020 eV rozchodzą się w obszarze Fire Ballu Oddziaływają z fotonami, w fotoprodukcji powstają (piony) neutrina Sygnał poprzedzający GRB – emisja neutrin o energii rzędu TeV - pojawia się z oddziaływań p –p i p – g, gdy jet przebija się przez warstwy kolapsara gdzie powstał. E n~ 1 TeV Jm~ 100 / km2 rok prekursor W koincydencji czasowej i przestrzennej z GRB pojawiają się neutrina z INTERNAL SHOCK o energii rzędu 1000 TeV. (protony z FB oddziaływują z fotonami z FB) E n~ 100 TeV J µ~ 10 / km2 rok w koincydencji Opóźnione neutrina o energii ~1000 PeV powstałe w zewnętrznym odwróconym zderzeniu fali uderzeniowej towarzyszą wczesnej poświacie. E ν ~ 100 PeV J µ ~ 5 / km2 rok opóźniony Szacowane strumienie (nie podejmuję się uzasadnienia) , mhs 2005 Żródła wysokoenergetycznych neutrin we Wszechświecie

More Related