Verzögerung zwischen Neutrinopuls und sichtbarem Blitz einer Supernova

Wenn Sie einen Stern umkreisen würden, der eine Kernkollaps-Supernova durchmacht, wie groß wäre die Verzögerung zwischen dem Neutrinopuls des Kollaps und den ersten sichtbaren Effekten auf der Oberfläche? Grundsätzlich versuche ich, ein wissenschaftlich plausibles Maß für die Warnzeit des Neutrinopulses zu erhalten.

Wie nah bist du der Supernova? Obwohl es tatsächlich einen Puls gibt, der mit dem Kollaps des Kerns verbunden ist, steigt der Neutrinofluss in den Stunden davor deutlich an.
Ich denke an die Zeit, die die Stoßwelle oder der Licht-/Wärmeimpuls benötigt, um die Photosphäre zu erreichen und zu entkommen. Da kann ich selbst rechnen.
Nein, ich meine, vor dem Neutrinopuls würde es einen Anstieg des Neutrinoflusses geben, der nachweisbar wäre, wenn Sie nahe genug wären. Meine Antwort ist also eine untere Grenze.
Planen Sie, "Currents of Space" neu zu schreiben? :-)

Antworten (1)

Es wurde geschätzt, dass die mit der Kernkollaps-Supernova SN1987A in der Großen Magellanschen Wolke verbundenen Neutrinopulse etwa 3 Stunden vor dem Anstieg der Supernova-Lichtkurve auf der Erde angekommen sind (z. B. die Übersicht von Beall 2006 ).

Wenn Neutrinos masselos sind oder kleine Massen haben (was sie tun), dann ist dies Ihre Antwort.

Wenn sie Massen haben (und das tun sie), dann könnte die Antwort von der Neutrinomasse abhängen und davon, wie weit Sie von der Supernova entfernt sind, da sich Teilchen mit Masse langsamer als mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Daher wird die "verzögerte", aber schnellere optische Emission die Neutrinos einholen.

Die Neutrinomassen liegen wahrscheinlich in der Größenordnung von 0,1 eV , während die Energien von Neutrinos aus Kernkollaps-Supernovae bei etwa 30 MeV liegen. dh die Neutrinos reisen mit einem Lorentzfaktor γ = ( 1 − v 2 / c 2 ) − 1 / 2 ∼ 3 × 10 7 . Daher

1 1 − v 2 / c 2 ∼ 9 × 10 14
und so v / c ∼ 1 − 1 / 1.8 × 10 fünfzehn . Das heißt, die Neutrinos bewegen sich wahrscheinlich mit etwa 1 Teil in 10 fünfzehn langsamer als die Lichtgeschwindigkeit.

In der Entfernung von der Sonne entspricht dies einer Verzögerung von 5 × 10 − 13 s, in der Entfernung der Andromeda-Galaxie etwa 0,006 s, aber für eine Galaxie in einer Entfernung von einem GPC würde die Verzögerung etwa 100 s betragen.

Wenn Sie also die Supernova nicht auf der anderen Seite des beobachtbaren Universums entdecken, macht dies keine Chancen und macht sicherlich keinen Unterschied in der Entfernung der Großen Magellanschen Wolke. Also sage ich, Ihre Antwort ist ungefähr 3 Stunden.

Wenn Neutrinos masselos sind, dann ist dies Ihre Antwort. Wenn ich das richtig verstehe, liegt dies daran, dass der Neutrinofluss Stunden vor dem Kernkollapsimpuls merklich zunimmt, und wenn sie masselos wären, würden sie sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Was auch immer der Grund sein mag, könnte ich vorschlagen, dass Sie dies der Klarheit halber zum Hauptteil der Antwort hinzufügen.
@stephenG Die Frage fragt nach der Zeit zwischen dem Neutrinopuls und der optischen Signatur. Es sind 3 Stunden. SN1987a ist nicht weit genug entfernt, als dass die kleine Neutrinomasse einen Unterschied machen könnte.
Verzögerung zwischen Neutrinopuls und sichtbarem Blitz einer Supernova
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