Wie setzt sich die Population der Neutrinos im Universum zusammen?

Ich glaube, erdgebundene Detektoren messen hauptsächlich solare Neutrinos, die Energien auf der MeV-Skala der Kernphysik haben, von der Sonne gerichtet sind und einen Geschmack haben, der durch die Kernreaktionen der Sonne plus Neutrino-Oszillationen bestimmt wird. Darüber hinaus erfuhr ich kürzlich aus einer Antwort von Physics.SE, dass das Universum Neutrinos enthält, die in Bezug auf die 3 K-Hintergrundtemperatur des Universums thermalisiert sind. Ich nehme an, letztere können mit der derzeitigen Technologie nicht erkannt werden ...?

Was ist unser derzeit bestes Wissen über die Population von Neutrinos im Universum? Energiespektrum? Aromen? Bewegungsrichtungen? (Sind sie isotrop?) Räumliche Verteilung? Sind Antineutrinos in der Mischung? Kommt der Neutrino-Beitrag zum kosmologischen Stress-Energie-Tensor hauptsächlich von einer Komponente dieser Population?

Ich denke, wir wissen es nicht, aber ich warte, bis ein Experte dies bestätigt.
@Héctor: Ich denke, dass die Antwort wahrscheinlich eine Kombination aus empirischem Wissen und theoretischen Vorhersagen beinhalten würde.
Ich bin auf diesem Gebiet nicht sehr versiert, aber dieser Arxiv-Preprint scheint darauf hinzudeuten, dass es mindestens 3 Geschmacksrichtungen gibt.
@Ben Ich meine, wir konnten bis vor ein paar Jahren nicht einmal ihre Geschwindigkeit messen, und der Nachweis solarer Neutrinos ist auch erst vor kurzem. Es wird eine große Überraschung sein, dass das Energiespektrum, die Bewegungsrichtung oder der Beitrag zum Spannungsenergietensor derzeit bekannte Fakten sind. Aber ich könnte mich natürlich irren, ich werde warten, bis ein Experte diese Frage sieht.
@KyleKanos: Aus dem Titel des Papiers klingt, als würde "Relikt" verwendet, um sich auf die alte, thermalisierte Komponente zu beziehen ...?
@BenCrowell: Es scheint, es geht um die Bevölkerung von v 's, das nach der Entkopplung (das ist so etwas wie 1s nach dem Urknall) existierte, ist zumindest ein Teil der Bevölkerung v 's (dh es ist ein Teil des Bildes, aber nicht alles).
@KyleKanos: Bedeutet Entkopplung in diesem Zusammenhang im Wesentlichen, wenn die Temperatur unter die elektroschwache Vereinigungsenergie gefallen ist?
@ BenCrowell: Ich glaube, das ist der Fall.
Sollte ungefähr so ​​isotrop sein wie das CMB. Darüber hinaus vermute ich, aber ich nehme an, dass sie im Geschmack gut gemischt sind und ungefähr sogar im Materie- und Antimaterietyp. Wohlgemerkt, bei dieser Energie könnte ein bescheidener Schub die Materie der Majorana-Neutrinos verändern.
@dmckee: Wäre die Niedrigenergiekomponente nicht gravitativ an verschiedene Objekte gebunden?
@BenCrowell Hängt ein bisschen von der Masse ab, aber ich denke, sie sind mäßig relativistisch. Hmm ... Ich übersehe immer die reine Größe von Gravitationspotentialen auf der kosmischen Skala. Ja, einige sind mit ziemlicher Sicherheit im Supper-Cluster-Maßstab gravitativ gebunden, selbst wenn nicht in kleineren Maßstäben. Und da ist die schöne, einfache Situation, die durch die Inflation geschaffen wurde.
@dmckee: Ich bin zu unwissend in Sachen Teilchenphysik, um den Teil über "Materie von Majorana-Neutrinos" zu verstehen. Vielleicht ein Thema für eine andere Frage...?
Bei @ben Majorana-Neutrinos ist ihr Materie- / Antimaterie-Zustand mit ihrer Helizität verbunden. Steigern Sie in einen Zustand, in dem sie die Helizität und Ihre ändern v sieht plötzlich aus wie ein v ¯ . Oder umgekehrt.
@BenCrowell: Auf arXiv wurde ein Artikel mit dem Titel " Detecting the Diffuse Supernova Neutrino Background with LENA " veröffentlicht , der zeitgemäß und relevant zu sein scheint (habe ihn noch nicht gelesen, obwohl er vielversprechend erscheint, um die Frage nach Detektoren zu beantworten).

Antworten (2)

In vielen Standardtheorien werden Neutrinos als das häufigste Teilchen im Universum angenommen (bekannt als kosmischer Neutrinohintergrund (CNB), ein Relikt des Urknalls). Viele Experimente werden durchgeführt, um sie aus verschiedenen Quellen nachzuweisen. Diejenigen vom CNB wurden nur indirekt entdeckt, aber viele, die ihren Ursprung in heftigen Ereignissen im ganzen Universum haben, wurden entdeckt (zum Beispiel wurde vor der Supernova-Explosion von 1987 ein Peak von hochenergetischen Neutrinos entdeckt (sie entkamen der Explosion vor dem elektromagnetischen Strahlung könnte) Um Ihnen eine vollständige Liste der Details zu geben, die Sie fragen, müssen Sie auf die Antwort eines Experten warten

Hintergrund-Neutrinos können nicht nachgewiesen werden, aber Neutrino-Observatorien haben Neutrinos bis in den hohen TeV-Bereich nachgewiesen. Siehe zB Icecube http://icecube.wisc.edu/ für ein Hochenergie-Neutrino-Observatorium.

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