Физики открыли новый тип излучения: спиновый свет нейтрино
Российские ученые впервые показали, что нейтрино может излучать спиновый свет, проходя через вещество. Это открытие имеет весомое значение для развития «новой» теории фундаментальных взаимодействии.
Результаты опубликованы в Russian Physics Journal. Ранее уже было известно о спиновом свете электрона — определенном виде излучения, возникающем при изменении состояния спина электрона во внешнем магнитном поле. Ученые решили проверить существует ли аналогичный эффект для нейтрино. Их гипотеза основана на важной характеристике нейтрино — собственном магнитном моменте, который существует, если частица обладает массой. Данное утверждение выходит за рамки Стандартной модели элементарных частиц, что делает это исследование значимым для развития теории фундаментальных взаимодействий.
Физики показали, что нейтрино при прохождении через вещество испускает уникальное электромагнитное излучение. Оно возникает при взаимодействии собственного магнитного момента нейтрино с окружающим веществом. Это излучение происходит из-за изменения (переворота) спина нейтрино, которое сопровождается испусканием фотона. Эти фотоны и являются спиновым светом нейтрино.
В обычных условиях спиновое излучение нейтрино крайне мало. Однако в астрофизике возникают благоприятные условия — высокие энергии нейтрино, мощные магнитные поля и плотные среды — усиливающие это излучение. Исследователи привели реальные примеры астрофизических объектов, в которых может возникнуть спиновый свет нейтрино.
Высокоэнергетичные нейтрино могут рождаться во внегалактических источниках, таких как активные ядра галактик, гамма-всплески, остатки сверхновых звезд и скопления галактик. Такие нейтрино могут проникать в нейтронные звезды и за счет их высокой плотности и своей большой энергии могут эффективно излучать спиновый свет.
В условиях сверхновых звезд в силу меньшей плотности среды спиновое излучение нейтрино менее эффективно, чем в нейтронных звездах. Однако в этой задаче можно рассматривать спиновое излучение нейтрино, сформированных в огромном количестве во время коллапса и взрыва сверхновой.
Особый интерес для спинового излучения нейтрино представляют гамма-всплески, поскольку они считаются источниками нейтрино высокой энергии. В исследовании представлена модель так называемых коротких гамма-всплесков — процесса слияния двух нейтронных звезд и образования из них новой. Их общие остатки образуют плотный диск в виде тора, вращающийся вокруг нее. Ученые предполагали, что сверхэнергичное нейтрино, вылетающие из центральной звезды, будут излучать при пересечении этого диска, так как он состоит из плотной нейтронной материи. Но выяснилось, что состав вещества диска подавляет излучение.
«В то же время, излучение оказалось очень эффективным в диффузном потоке низкоэнергичных нейтрино, существующих вокруг гамма-всплеска. Получилось, что нейтрино излучает в потоке нейтрино!», — объяснил Александр Григорьев, один из авторов исследования, доцент кафедры теоретической физики имени Л. Д. Ландау МФТИ.
Хотя спиновое излучение нейтрино может быть зарегистрировано, его влияние на физику компактных объектов остается минимальным из-за слабого взаимодействия нейтрино с окружающей средой. Тем не менее, авторы допускают, что эффект мог играть роль на ранних стадиях эволюции Вселенной, хотя оценить это пока сложно из-за неопределенности условий.
«Мы планируем подробнее изучить явление и учесть различные факторы, которые могут на него существенно влиять в компактных астрофизических объектах. Таковыми являются сложное движение вещества, его поляризация и так далее. Кроме того, необходимо детально изучить поляризационные свойства излучения, так как они могут быть существенны при его идентификации на фоне других типов излучений», — поделился Александр Григорьев.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно