Ich verstehe, dass Neutrinos emittiert werden, wenn eine Supernova explodiert. Ich nehme an, dass es ziemlich genaue Modelle gibt, die die Energien dieser Neutrinos zum Zeitpunkt der Emission vorhersagen.
Wurde das Phänomen der Rotverschiebung beobachtet, wenn diese Neutrinos anschließend nachgewiesen wurden?
Machen wir eine Back-of-the-Envelope-Berechnung.
Es ist typisch für große Neutrino-Kalorimeter (ich denke speziell an KamLAND, weil ich an dem Projekt gearbeitet habe und den Detektor ziemlich gut kenne), um eine energieskalierte Unsicherheit von ein paar Prozent bei einer Energie von wenigen MeV zu haben. Das ist eine Systematik und wirkt sich mehr oder weniger gleichermaßen auf alle Ergebnisse aus.
Diese Unsicherheit kommt jedoch von der Anpassungsunsicherheit an die Kalibrierungsdaten, die breitere Peaks als diese zeigen (wir verwenden eine Reihe von Peaks, um zu helfen). Die Breite dieser einzelnen Spitzen gibt Ihnen eine Vorstellung von der zufälligen Unsicherheit von Ereignis zu Ereignis.
Um der Argumente willen verwenden wir einen Optimisten als die zufällige Unsicherheit eines einzelnen Ereignisses mit wahrer Energie . Die Unsicherheit bezüglich der Position eines Peaks entspricht der Quadratwurzel der Anzahl von Ereignissen im Peak.
Das ist die Zahl, die Sie benötigen, um den Energieunterschied zu ermitteln, den Sie erkennen möchten, und das wird schwierig.
Unter der Annahme, dass die ursprüngliche Energie der Quelle genau bekannt ist, benötigen Sie zum Messen einer Rotverschiebung von 1 % mehr als 25 Ereignisse aus dieser Quelle. Um eine Rotverschiebung von 0,1 % zu messen, 2500+ Ereignis. Um eine Rotverschiebung von 0,01 % zu messen, benötigt man 250.000 Ereignisse....
Sie benötigen viele Ereignisse aus einer bescheidenen Energiequelle, die stark rotverschoben wurde.
Neutrinos sind notorisch schwer nachzuweisen. Schauen Sie sich dieses Übersichtspapier an :
Eine Kernkollaps-Supernova wird einen enormen Ausbruch von Neutrinos aller Geschmacksrichtungen im Bereich von einigen zehn MeV erzeugen. Die Messung der Flavor-, Zeit- und Energiestruktur eines nahe gelegenen Kernkollaps-Neutrino-Ausbruchs wird Antworten auf viele physikalische und astrophysikalische Fragen liefern. Die Neutrinos, die von vergangenen kosmischen Supernovae übrig geblieben sind, sind ebenfalls beobachtbar, und ihr Nachweis wird das Wissen über die Kernkollapsraten und die durchschnittliche Neutrinoemission verbessern. Dieser Aufsatz beschreibt experimentelle Techniken zum Nachweis von Kernkollaps-Neutrinos sowie die Empfindlichkeiten aktueller und zukünftiger Detektoren.
Auf Seite 13 der pdf-Datei befindet sich eine Tabelle mit der experimentellen Datenbank der detektierten Neutrinos von Supernovae. Die Statistiken sind derart, dass detaillierte Anpassungen an geschätzte Spektren große Fehler aufweisen. Möglicherweise könnte in zukünftigen Experimenten eine Unterscheidung erzielt werden, um die Rotverschiebung entweder aus dem Gravitationsfeld der Supernova oder der Rotverschiebung aus den Relativbewegungen zu begrenzen. Es würde natürlich alles von der Modellierung abhängen. Man kann Rotverschiebungen für Photonen aus verschobenen Spektren von Atomen messen, aber das ist bei Neutrinos nicht möglich. Vielleicht geben die beiden Körper Kaon und Pion, die bei der Explosion zerfallen, mit einer richtigen Modellierung in Zukunft einige Hinweise, aber ich bezweifle es.
Fabrice NEYRET
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