A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Kozmológia |
Vesmír · Veľký tresk · Vek vesmíru · Chronológia vesmíru
Expanzia vesmíru
Vznik štruktúry
Budúcnosť vesmíru
Komponenty
História kozmologických teórií
Experimenty
Vedci
Sociálny dopad
|
Kozmické neutrínové pozadie (CNB alebo CνB) je časticové žiarenie vesmírneho pozadia tvorené neutrínami. Niekedy sa označujú aj ako reliktné neutrína.
Podobne ako žiarenie kozmického mikrovlnného pozadia (CMB), tak aj CNB je pozostatkom Veľkého tresku. Zatiaľ čo CMB vzniklo keď bol vesmír starý 379 000 rokov, tak CNB vzniklo keď mal vesmír len 2 sekundy. Odhaduje sa, že CNB má v súčasnosti teplotu zhruba 1,95 K. Nízkoenergetické neutrína s hmotou reagujú len veľmi zriedka a ich detekcia je veľmi zložitá, a preto pravdepodobne nikdy nebude možné CNB priamo pozorovať. Napriek tomu existuje presvedčivý dôkaz o jeho existencii.
Derivácia teploty CNB
Teplotu CNB je možné odhadnúť, ak je známa teplotu CMB. Pred oddelením neutrín od zvyšku hmoty tvorili vesmír neutrína, elektróny, pozitróny a fotóny vo vzájomnej tepelnej rovnováhe. Neutrína sa oddelili od ostatnej hmoty pri teplote zhruba 2,5 MeV. Napriek oddeleniu si neutrína a fotóny počas rozpínania zachovali rovnakú teplotu. Po poklese teploty pod hmotnosť elektrónu väčšina elektrónov a pozitrónov anihilovala navzájom. Ich teplo a entropia sa preniesli na fotóny, čím sa zvýšila ich teplota. A tak je pomer teplôt fotónov pred a po anihilácii rovnaký ako pomer teploty fotónov a neutrín. Na zistenie tohoto pomeru sa predpokladá, že entropia vesmíru po anihilácii bola zhruba zachovaná. Potom zo vzorca
- ,
kde σ je entropia, g je skutočný počet stupňov voľnosti a T je teplota vyplýva, že
- ,
kde T0 predstavuje teplotu pred anihiláciou a T1 po anihilácii. Faktor g0 je daný druhom častice:
- 2 pre fotóny, keďže sú to bozóny bez hmotnosti[1]
- 2(7/8) pre každý elektrón a pozitrón, keďže sú to fermióny[1]
g0 je iba 2 pre fotóny. Takže
- .
Pri súčasnej hodnote Tγ= 2,725 K[2] je hodnota Tν ≈ 1,95 K.
Diskusia vyššie platí pre nehmotné neutrína, ktoré sú vždy relativistické. Pre neutrína s nenulovou hmotnosťou, potom ako sa stanú nerelativistickými, nie je tento opis teploty vhodný, napr. keď ich tepelná energia 3/2kTν dosiahne hodnotu nižšiu ako energia ich hmotnosti mνc2.
Nepriamy dôkaz CNB
Relativistické neutrína prispievajú k hustote energie vo vesmíre ρR, typicky parametrizované z hľadiska efektívneho počtu druhov neutrín Nν:
kde z je červený posun. Prvý výraz v hranatej zátvorke pochádza z CMB a druhý z CNB. Štandardný model s tromi druhmi neutrín predpokladá hodnotu Nν ≃ 3,046 [3], vrátane malej korekcie spôsobenej netepelnými deformáciami spektier počas anihilácie e+ a e-. Hustota žiarenia má veľký dopad na rôzne fyzikálne procesy v ranom vesmíre, takže zanecháva potenciálne merateľné množstvá stôp, čo umožňuje odvodenie hodnoty Nν z pozorovaní.
Nukleosyntéza Veľkého tresku
Pre svoj vplyv na rýchlosť rozpínania vesmíru počas BBN závisia teoretické predpoklady počiatočných množstiev ľahkých prvkov na Nν. Astrofyzikálne meranie množstva 4He a 2D stanovili hodnotu Nν = pri intervale istoty 68% ,[4] čo je veľmi dobrá zhoda s predpokladom Štandardného modelu.
Anizotropia CMB a vznik štruktúr
Prítomnosť CNB ovplyvňuje vývoj anizotropnosti CMB, ako aj rast pertuberácií hmoty, dvoma spôsobmi: prínosom k hustote žiarenia vo vesmíre a tzv. anizotropným napätím neutrín, ktoré tlmí akustické vibrácie spektra. Navyše voľné hmotné neutrína potláčajú rast malých štruktúr. Kombinácia 5-ročných údajov sondy WMAP, údajov o supernovách typu Ia a informácií o rozsahu akustických oscilácií baryónov udala hodnotu Nν = ,[5] čím nezávisle potvrdila obmedzenia BBN. V blízkej budúcnosti sa súčasné chyby Nν rádovo vylepšia pomocou satelitov ako napr. Planck.[6]
Poznámka
Referencie
- ↑ a b Steven Weinberg. Cosmology. : Oxford University Press, 2008. Dostupné online. ISBN 978-0-19-852682-7. S. 151.
- ↑ FIXSEN, Dale, Mather, John The Spectral Results of the Far-Infrared Absolute Spectrophotometer Instrument on COBE. Astrophysical Journal, 2002, s. 817–822. DOI: 10.1086/344402.
- ↑ MANGANO, Gianpiero, et al. Relic neutrino decoupling including flavor oscillations. Nucl.Phys.B, 2005, s. 221–234. DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2005.09.041.
- ↑ CYBURT, Richard, et al. New BBN limits on physics beyond the standard model from He-4. Astropart.Phys., 2005, s. 313–323. DOI: 10.1016/j.astropartphys.2005.01.005.
- ↑ KOMATSU, Eiichiro, et al. Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation. The Astrophysical Journal Supplement Series, 2010, s. 18. DOI: 10.1088/0067-0049/192/2/18.
- ↑ BASHINSKY, Sergej, Seljak, Uroš Neutrino perturbations in CMB anisotropy and matter clustering. Phys.Rev.D, 2004, s. 083002. DOI: 10.1103/PhysRevD.69.083002.
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Astrodynamika
Astrofyzika
Astrometria
Astronómia podľa štátu
Astronómovia
Astronomické úkazy
Astronomické časopisy
Astronomické cykly
Astronomické jednotky dĺžky
Astronomické novinky
Astronomické objekty
Astronomické observatóriá
Astronomické organizácie
Červený posun
Ablácia (astronómia)
Absolútna hviezdna veľkosť
Absolútna jasnosť kométy
Absorpčné čiary
Albedo
Alhidáda
Amatérska astronómia
Archeoastronómia
Areocentrická dráha
Asterizmus
Astrobiológia
Astrochémia
Astrofotografia
Astrofyzika
Astrometria
Astronóm
Astronómia
Astronómia:1000 najdôležitejších článkov
Astronómia viditeľného svetla
Astronomické súradnicové systémy
Astronomický katalóg
Astronomický kongres v Prahe
Astronomický symbol
Baldetova metóda odhadu jasnosti kométy
Baryónové číslo
Beyerova metóda odhadu jasnosti kométy
Biela noc
BOOMERanG
Centrála pre kométy a planétky
Central Bureau of the International Polar Motion Service
Chronológia vesmíru
Chronologická tabuľka kozmologických teórií
Deklinácia (astronómia)
Dichotómia (astronómia)
Dissertatio cum Nuncio Sidereo
Dopplerov jav
Družica
Družicová geodézia
Ekvidenzitometrická metóda
Ekvinokcium (súradnice)
Elementy dráhy
Epocha (astronómia)
Extrafokálna metóda odhadu jasnosti kométy
Extragalaktická astronómia
Fázový uhol
Fabryho metóda odhadu jasnosti kométy
Farebný index
Flamsteedovo označenie
Galaktická astronómia
Gama astronómia
Gaussov rok
Gravitačný parameter
Hawkingovo žiarenie
Heliaktický
Heliocentrická dráha
Hertzsprungov-Russellov diagram
Historická astronómia
Holetschkova metóda odhadu jasnosti
Hubblova konštanta
Hubblovo hlboké pole
Hubblov vesmírny ďalekohľad
Hubblov zákon
Hvězdářská ročenka
Hviezdna veľkosť
Infračervená astronómia
Institute of Space and Astronautical Science
J2000.0
Koincidencia (fyzika)
Kondenzácia (astronómia)
Konečný osud vesmíru
Kopernikovský princíp
Kozmické žiarenie
Kozmické neutrínové pozadie
Kozmické pozadie gravitačných vĺn
KOZMOS (časopis)
Kráter
Lambda-CDM model
Letopočet
Mascon
Medzihviezdna hmota
Medzinárodný rok astronómie
Meteoritika
Mikrovlnové pozadie
Milankovičov cyklus
Mimozemský život
Modul vzdialenosti
Morrisova metóda odhadu jasnosti kométy
Multiverzum
Náboženské interpretácie Veľkého tresku
Narodenie Ježiša Krista
Nebeská mechanika
Nekonvenčná astrofotografia
Neutrínová astronómia
Noc
Nukleosyntéza (kozmológia)
Obežná dráha
Obežná rovina
Objav kozmického mikrovlnného pozadia
Objekt hlbokého vesmíru
Obloha
Optická astronómia
Označenie premenných hviezd
Pól (vesmírne teleso)
Park tmavej oblohy
Planetológia
Platónsky rok
Polárna noc
Polnoc
Poludnie
Portál:Astronómia
Pozičný uhol
Pozorovacia kozmológia
Pozorovateľská astronómia
Primárne kozmické žiarenie
Protoplanetárna hmlovina
Rádioastronómia
Röntgenová astronómia
Radiálna rýchlosť
Rektascenzia
Rocheova medza
Súmrak
Sústava astronomických konštánt
Saros
Selenológia
Sférická astronómia
Sidgwickova metóda odhadu jasnosti kométy
SIMBAD
Spacewatch
Stelárna astronómia
Svetový čas
UFO
Ultrafialová astronómia
Vývoj hviezdy
Večer
Veľká polos
Veľká skupina kvazarov
Vesmír
Vlákno (galaxie)
Vysokoenergetická astronómia
Vznik a vývoj galaxií
Vznik hviezdy
World Jump Day
Západ slnka
Zdanlivá hviezdna veľkosť
Zorné pole (optika)
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk