3. 10. 1. Портрет солнечных нейтрино

Эпиграф: «Ах, обмануть меня не трудно! Я сам обманываться рад!» (А.Пушкин)
---
Нейтрино очень редко взаимодействует с материей и потому, не может массово рассеиваться. При термоядерном синтезе в звезде, нейтрино должны излучаться только из её ядра.

Однако, портрет, представленный нейтринной обсерваторией с детектора "Super-Kamiokande", расположенной недалеко от города Хида, префектура Гифу, Япония, демонстрирует поток нейтрино излученный в короне Солнца из области внутри орбиты Земли.

На изображении вверху, Солнце в необычном формате, ширина кадра 90°(орбита Земли), экспозиция 500 суток. Солнце здесь — это маленькая чёрная окружность в центре, а всё, что вокруг — это излучение нейтрино. Эта «фотография» сделана в 1995 году не обычным телескопом, который фиксирует электромагнитные волны какого-либо диапазона, а нейтринным телескопом «Супер-Камиоканде» (Super-Kamiokande).
"Super-Kamiokande" обнаруживает электроны, отброшенные молекулой воды, вызывающие вспышку синего черенковского света, и они генерируются как от нейтрино, так и от антинейтрино.

Сжатие в плоскости эклиптики демонстрирует, что основное распределение зон излучения нейтрино тоже находится в плоскости эклиптики, а значит вращается.
 Исследователи миссии зонда «Паркер» обнаружили «удивительно большую азимутальную составляющую скорости плазмы (скорость, перпендикулярную радиальному направлению)». (Parker Solar Probe - Wikipedia)
Это свидетельствует о том, что распадающиеся нейтроны (источники нейтрино) агрегируются сохраняя орбитальную скорость Тёмной материи, которая вращается в плоскости эклиптики.

Зона солнечной агрегации видна до орбиты Земли. Здесь ускорение свободного падения от Солнца
g;= GM;/R2
где G= 6.6743е-11 м3/кгс2,
масса Солнца M;= 1,9885е30 кг,
радиус орбиты Земли R= 1,5е11 м
Тогда
g;=6,6743е-11*1,9885е30/(1,5е11)2;0,006 м/с2  (1)

Получается, зона агрегации нейтронов Солнца находится выше 2 тыс, км над поверхностью Солнца, где g=280 м/с2, и в пределах орбиты Земля, где g=0,006м/c2.

На рисунки активность излучения потоков нейтрино, при распаде агрегированных нейтронов, различается цветом:
Максимальный (белая зона) с радиусом ~25...30 млн.км.
Сильный (жёлтая зона) до радиуса  ~50...60 млн.км
Средний (красная зона) до радиуса ~100...110 млн.км.
Слабый (синяя зона) до радиуса   ~150...200 млн.км.

Зонд «Parker Solar Probe» убрал свою основную фотоэлектрическую батарею за теневой экран на участке миссии за пределами 0,25 а. е. (примерно 35 млн.км).
Это сделали перед вхождением зонда в белую зону излучения нейтрино, где столкновение с агрегированными нейтронами и продуктами их распада, становится очень активным.

Интересно, что расположение планет Меркурий, Венера и Земля совпадает с границами слоёв активности излучения нейтрино.
---
Суммарная светимость Солнца составляет 4е33 эрг/с, следовательно в Солнце должно рождаться 1,8е38 нейтрино в секунду. В таком случае, на Земле, удалённой от Солнца на 1 а.е., поток нейтрино должен составлять порядка 1е11 частиц в секунду на квадратный сантиметр[Засов, Постнов, 2011, с. 25, 171.].

Большинство нейтрино образуются при распаде агрегированных нейтронов. Их количество равно этим нейтронам - 1,17е46 нейтрино в год, или
1,17е46 / 3,1536е7 = 3,488е38 нейтрино в секунду. (2)

Энергия большинства нейтрино, в среднем, находится в пределах 0,78 МэВ, поэтому их сложно обнаружить. Проще обнаруживать нейтрино высоких энергий 15...18 Мэв. Эти нейтрино образуются при синтезе более тяжёлых элементов, в основном ядер гелия, которых в солнечном ветре 1-5%, но в ходе корональных выбросов массы эта доля может возрастать до 20%.


Рецензии