1 / 30

RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN

RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN. A KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONSUGÁRZÁS A KOZMIKUS SUGÁRZÁS NEUTRÍNÓK A VILÁGŰRBŐL ÉS A FÖLD MÉLYÉBŐL KVARK-CSILLAGOK ÉS MÁS KOMPAKT CSILLAGÁSZATI OBJEKTUMOK. KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONOK. George Gamow , Ralph Alpher, Robert Hermann (1948):

carol
Download Presentation

RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN

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. RÉSZECSKÉK AZ UNIVERZUMBAN • A KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONSUGÁRZÁS • A KOZMIKUS SUGÁRZÁS • NEUTRÍNÓK A VILÁGŰRBŐL ÉS A FÖLD MÉLYÉBŐL • KVARK-CSILLAGOK ÉS MÁS KOMPAKT CSILLAGÁSZATI OBJEKTUMOK

  2. KOZMIKUS MIKROHULLÁMÚ FOTONOK • George Gamow, Ralph Alpher, Robert Hermann (1948): A táguló univerzumban csökkenő átlagenergiájú fotonok nem tudják ionizálni az időlegesen összeálló atomokat: REKOMBINÁCIÓ További tágulás során csökkenő hőmérsékletű fotonsugárzás, becsült hőmérséklete: 2-4 K

  3. CMBR = KMHS 1965 R. Wilson A. Penzias

  4. CMBR = KMHS 1992 T = 2.725 K 400 foton/cm3

  5. CMBR = KMHS A kozmikus inhomogenitás első jelei 1992 2001-2004 WMAP

  6. A KOZMIKUS SUGÁRZÁS 1912: V.F. Hess osztrák-cseh fizikus 5000 m magasságra emelkedő léggömbön hajózva mutatta ki a „nagy áthatolóképességű sugárzás” létezését. 1932: C. Anderson ködkamrában kimutatja a pozitront. 1937: S. Neddermayer és C. Anderson felfedezi a müont.

  7. A KOZMIKUS SUGÁRZÁS 1938: Pierre Auger felfedezi a kiterjedt kozmikus záporokat Jánossy Lajos (Manchester) egy-két héttel később nyújtja be publikálásra azonos következtetéseit

  8. Kozmikus zápor kialakulása (Holland KÖZÉPISKOLAI KOZMIKUS SUGÁRZÁST MÉRŐ ÁLLOMÁSt bemutató előadás címlapja)

  9. Minden határt meghaladó energiájú részecskék? 1991: Utah (USA) „Légyszem”detektor 1019 eV energiájú részecske által elindított záport észlel

  10. Minden határt meghaladó energiájú részecskék? 1966: Greisen-Kuzmin-Zatsepin határ: Ha a kozmikus proton energiája nagyobb 1020 eV-nál kozmikus proton + kozmikus háttér foton kozmikus proton + pion reakcióval a proton energiát veszít 1994: AGASA detektor (Japán) 11 anomálisan nagy energiájú eseményt mér Milyen távolról jönnek a kozmikus sugárzás részecskéi?

  11. SZUPERNOVA ROBBANÁS Nagytömegű csillag nukleáris fütőanyagának elégése után összeroppan Hubble-távcső 1995: lökéshullámok formálta finom „térháló” fiatal neutroncsillag ledobott, kiáramló anyag: lökéshullám A Rák-köd 1054: „vendégcsillag”

  12. Fermi-féle gyorsítási mechanizmus (1950) 1006: „vendégcsillag” Kairó felett 1991-2001: filamentum mozgásának fényképei világos réteg a lökéshullám mögött: gerjesztett hidrogén A lökésfronton előre-hátra diffundáló részecskék ütközéseinek eredő hatása: ENERGIA-NYERÉS T+ T-

  13. Aktív Galaxis Magok (AGN) Túl távol vannak: A részecskék útközben ütköznek GZK-határ érvénybe lép Valószínűleg fekete lyuk hajtja

  14. Z-robbanások Az Univerzumot hideg antineutrínók is kitöltik Nagyenergiájú müon nagyenergiás neutrínóba bomlik Fodor Zoltán Katz Sándor + A. Ringwald Fúzionálnak a foton nehéz testvérébe, Z Ez bomlik nagyenergiájú protonokba

  15. Csak a megfigyelés dönthet! Pierre Auger Obszervatórium Argentina, Pampa Amarilla (2005) az Andok lábánál Párizsnál nagyobb területen elhelyezett detektorok

  16. KOZMIKUS NEUTRÍNÓK 1930: W. Pauli feltételezi létét a β-bomlás Z-1 Z + e-+ anti(ν) elektron-spektruma folytonosságának magyarázatára 1956: C. Cowan és F. Reines reakciót indukálnak hasadási reaktorból származó ν-nyalábbal: anti(ν) + Z  (Z-1) + e+ 1960: Marx György és Menyhárd Nóra publikálja az első cikket „A neutrínócsillagászat lehetőségeiről” (Új kiadás: Gyorsuló idő, válogatott tanulmányok, Typotex, 2005)

  17. KOZMIKUS ν-FORRÁSOK Marx és Menyhárd listája: Nap 1964 R. Davis Szupernóvák 1987 M. Koshiba Kozmikus zápor bomlásterméke 2002 ν-oszcillációk Kozmológiai háttér ? ? ? ? Föld 2005 ν-oszcillációk földi kimutatása során észlelt részecske többlet hozam Menyhárd Nóra MTA SzFKI tud. tanácsadója

  18. A NAP NEUTRÍNÓI A héliumot termelő fúziós reakciókban (H. Bethe) a Nap elektron-neutrínót termel νe

  19. A NAP NEUTRÍNÓI R. Davis Homestake-bánya νe átváltozása νμ -be ?? ν + Cl  Ar + e- SNO – Sudbury Neutrino Observatory 2002 D2O – 1000t nehézvíz érzékeny mindkét neutrínóra A várt ν-áram cca. harmada 2002: jó a Nap-modell A NEUTRÍNÓNAK NEM NULLA A TÖMEGE

  20. A SZUPERNÓVA-NEUTRÍNÓK Nukleáris tüzelőanyagát elégetett vasmagos csillag neutroncsillaggá alakul p + e  n + ν Fe ν γ Neutrínók a Nagy Magellán felhő felől kb. 1 nappal megelőzték a fényt.

  21. A SZUPERNÓVA-NEUTRÍNÓK A neutrínócsillagászat születésnapja: 1987. február 23. M. Koshiba 10 esemény

  22. Nagyenergiás neutrínókra várva Detektor az Antarktiszon (tavak, tengerek mélyére is tesznek detektorokat)

  23. Kozmológiai háttér-neutrínók anti(ν) + Z  (Z-1) + e+ A forró táguló Univerzumban a hőmérséklet határozza meg a gyenge kölcsönhatási reakciók sebességét A tágulás ritkítja az anyagot, a reakciókra vezető ütközések egyre ritkábbak lesznek. A neutrínók szabad úthossza eléri a horizont nagyságát, kozmológiai méretekben megszűnik kölcsönhatása az anyaggal T=1,96 K kb. 110 neutrínó/cm3/fajta Ideális (kölcsönhatásmentes) kozmikus háttér-gáz

  24. Kozmológiai neutrínók Tömeg és energia ekvivalenciája (E=mc2) alapján A neutrínók hozzájárulnak az Univerzum teljes energiasűrűségéhez Marx György és Szalay Sándor 1972-76 Ha a teljes sötét energiasűrűséget a neutrínók dominálják, akkor mνc2 ~ 2-3 elektronvolt: Ha mνc2 < 0.1 eV, akkor a neutrínók az Univerzum energiasűrűségének legfeljebb 10-4 részéthordozhatják Szalay Sándor a Johns Hopkins Egyetem és az ELTE professzora

  25. A Föld neutrínói 2005 legfontosabb 25 fizikai felfedezésének egyike: KAMLAND-KÍSÉRLET A neutrínó-geofizika születésének éve: 238U → 206Pb + 8 4He + 6e- + 6 anti(νe) + 51.7 MeV 232Th → 208Pb + 6 4He + 4 e- + 4 anti(νe) + 42.7 MeV 40K → 40Ca + e- + anti(νe) +1.311 MeV 40K + e- → 40Ar + νe + 1.505 MeV A Föld hőtermelésének meghatározó része

  26. A Föld teljes hőteljesítménye A különböző talajösszetevők (kontinentális talapzat, óceáni lerakódás, felső köpeny) U-tartalmából várt és a teljes antineutrínó-áram

  27. Kompakt csillagok 100 milliárdszor nagyobb sűrűség, mint a Földön Gravitációt kompenzálja a neutronok közti Fermi-taszítás Talán a kompenzáció csak a kvarkok szintjén következik be?

  28. Kompakt csillagok

  29. Kompakt csillagok Hogyan ismerhetjük meg a belső tartományok természetét? forgás periódusa - sugár – tömeg rezgések – csillag-szeizmológia 2006. április 20. Neutron-csillag dinamikai szimuláció!!!

  30. Összefoglalás • Az elemi részek fizikájában egyedülálló jelentőségű a kozmikus léptékű jelenségek tanulmányozása • A Világegyetem egésze, a csillagfejlődés és a Föld megismerése szempontjából nagyjelentőségű az elemi részek fizikájának fejlődése

More Related