Анизотропия рождения и распространения нейтрино в плотных астрофизических средах
Диссертация
В заключение автор хочет выразить благодарность своим соавторам и коллегам Александру Валентиновичу Григорьеву, Владимиру Леонидовичу Кауцу (АКЦ ФИ АН), Сергею Александровичу Шинкевичу за плодотворное сотрудничество, обсуждение результатов, а также своему научному руководителю доктору физико-математических наук, профессору Александру Ивановичу Студеникину за научное руководство и поддержку… Читать ещё >
Содержание
- 1. 1. Нейтрино в физике элементарных частиц
- 1. 2. Астрофизическая и космологическая роль нейтрино б
- 1. 3. Метод точных ренюний в физике частиц
- 1. 4. Проблема высокой скорости нульсаров
- 1. 5. Расиростраиение нейтрино в нлотной среде
- 1. 6. Основные результаты диссертации
- 2. 1. Модель вещества
- 2. 2. Бета-распад нейтрона
- 2. 3. Результаты моделирования
- 3. 1. Постановка задачи
- 3. 2. Конфигурация материи
- 3. 3. Решение модифицированного уравнения Дирака
- 3. 4. Роль массы
- 3. 4. 1. Численное моделирование квантово-механ и ческой эволюциисистемы
- 3. 5. Пример вычисления квантово-механического процесса с использование]полученных волновых функций. Спиновый свет
- 3. 6. Обсуждение
- 4. 1. Исходный код программы, моделирующей бета-распад нейтронав веществе вырожденных протонов, нейтронов и электроновпри наличии сильного магнитного ноля методом монте-карло. (Fortran)
- 4. 2. Исходный код программы, моделирующей нейтрино в плотномвеществе веществе, движущемся в направлении оси ОХ сградиентом модуля скорости, нанравленным вдоль оси 0Y (OCaml)
Список литературы
- The mainz neutrino mass experiment / Ch. Kraus, L. Bornschein, J. Bonn et al. // Nuclear Physics В — Proceedings Supplements.— 2005.-Vol. 143.-P. 499.
- Lobashev V. M. Study of the tritium beta-spectrum in experiment 'troitsk пи-mass' // Prog.Part.Nucl.Phys. 2002. — Vol. 48. — Pp. 123−131.
- Зельдович Я. Б., Блинников С. И., Шакура Н. И. Физические основы строения и эволюции звёзд. — 2-е изд. — Москва: Издательство МГУ, 1981.- 159 с.
- Шкловский И. С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. Проблемы науки и технического прогресса. — 2-е изд. — Москва: Наука, 1984.
- Бисноватый-Коган Г. С. Физические вопросы теории звездной эволюции. — 1-е изд. — Москва: Наука, 1989. — 662 с.
- Gamow G., М S. Neutrino theory of stellar collapse // Phys.Rev.— 1941.-Vol. 59.-Pp. 539−547.
- Pethick C. J. Cooling of neutron star // Reviews of modern physics.— 1992. Vol. 64, no. N. — P. 1133.
- Соколов А. А., Тернов И. M. Релятивстский электрон. — 2-е изд.— Москва: Наука, 1965. — Т. 1 из Теоретическая физика. — 203 с.
- Тернов И. М., Лысое Б. А., Коровина Л. И. К теории бета-распада нейтрона в магнитном поле // Вестник МГУ.— 1965, — № 5.— С. 58−63.
- Коровина Л. И. /З-decay of polarized neutron in magnetic field // Изветия вузов, Физика, Астрономия. — 1964. — № 6. — С. 86.
- Fasio-Canuto L. Neutron beta decay in a strong magnetic field // Phys.Rev. 1969. — Vol. 187. — P. 2141.
- Matese J. O’Connel R. Neutron beta decay in a uniform magnetic field // Phys.Rev. 1969. — Vol. 180. — P. 1289.
- Кнопфелъ Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. — Москва: Мир, 1972.
- Лагутин А. С., Ожогин В. И. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперименте. — Москва: Энергоатомиздат, 1988.
- Тернов И. М., Родионов В. Н., Дорофеев О. Ф. Влияние сильного электромагнитного поля на бета-распад // Физика элементарных частиц и атомного ядра. — 1989. — Т. 20, № 1. — С. 51.
- Студеникин А. И. Слабые процессы во внешнем электромагнитном поле: Дис. канд. физ.-мат. наук / МГУ им. М. В. Ломоносова.— М., 1983.-С. 127.
- Студеникин А. И. Бета-распад нейтрона и аномальный магнитный момент лептона во внешнем поле: от первых исследований до современного состояния // Вестник МГУ. Физика. Астрономия. — 2001. — сентябрь-октябрь. — № 5, сер. 3. — С. 8−15.
- Baranov I. Beta decay of polarized neutron in intense electromagnetic field // Izvestija Vuzov. Fizika. Astron.— 1974. — no. 4.— P. 115.
- Баранов И. Бета-распад поляризованного нейтрона в интенсивном электромагнитном поле // Изв. ВУЗов. Физика. — 1974. — № 4, сер. Астрономия. — С. 115.
- Поляризационные эффекты в бета-распаде в интенсивном электромагнитном поле / И. Тернов, В. Родионов, В. Жулего, А. Студеникин // ЯФ. 1978. — Т. 28. — С. 1454.
- Polarization effects in beta decay in intence electromagnetic field /1. Ter-nov, V. Rodionov, V. Zhulego, A. Studenikin // Sov.J. Nucl.Phys.— 1978.-Vol. 28.-P. 747.
- Beta decay of polarized neutrons in external electromagnetic fields / I. Ternov, V. Rodionov, V. Zhulego, A. Studenikin // Ann.d.Phys.— 1980.-Vol. 37.-P. 406.
- Zharkov G. Radiation of it mesons and beta decay of proton in electromagnetic field // Sov.Phys. JETP. 1985. — Vol. 89. — P. 1489.
- In-Saeng S., Popov G. J. Equation of state in strongly magnetized neutron stars: effects on muon production and pion condensation. — 1999. — arXiv: astro-ph/9 912 301.
- Fushiki I., Gudmundson E. H., Pethik C. J. Bound-neutrino sphere and spontaneous neutrino-pair creation in cold neutron stars // Astrophysical journal 1989. — Vol. 342. — P. 958.
- Ghanmugan G. // Annu. Rev Astron. Astrophys.— 1992.— Vol. 30.— P. 143.
- Thompson C., Duncan R. C. The soft gamma repeaters as very strongly magnetized neutron stars. II. Quiescent neutrino, X-ray, and alfven wave emission // Ap.J. 1996. — December. — Vol. 473, no. 1. — Pp. 322−342.
- Barning M., Harding A. Radio quiet pulsars with ultra-strong magnetic field // Astrophysical Journal. 1998. — Vol. 507. — Pp. L55-L58.
- Липунов В. M. Астрофизика нейтронных звезд. — Москва: Наука, 1987.
- Thompson С., Duncan R. С. Neutron star dynamos and the origins of pulsar magnetism // Ap.J. — 1993. — May. — Vol. 408, no.l. — Pp. 194 217.
- Arons J. Magnetars in the metagalaxy: An origin for ultra-high-energy cosmic rays in the nearby universe // Ap.J. — 2003. — June. — Vol. 589, no. 1.- Pp. 871−892.
- Lai D., Shapiro S. Cold equation of state in a strong magnetic field: Eects of inverse. /?-decay // Astrophysical Journal — 1991. — Vol. 383. — Pp. 745−751.
- Shapiro S. L., Teukolsky A. A. Black Holes, White Dwarfs, and Neutron Stars. — New York: Whiley-Interscience, 1983.
- Yakovlev D. G., Kaminker A. D., Gnedin O. Y., Haensel P. Neutrino emission from neutron stars. — 2000. — astr-ph/12 122.
- Studenikin A., A T. Neutrino quantum states and spin light in matter // Physics Letters B. 2005. — Vol. 608. — P. 107. — hep-ph/410 297.
- Grigoriev A. V., Studenikin A. I., I. T. A. Generalized dirac-pauli equation and spin light of neutrino in magnetized matter.— 2001.— hep-ph/410 297.
- Григорьев А. В., Студеникин А. И., Тернов А. И. Дираковское и майорановское нейтрино в веществе // Ядерная физика. — 2006. — Т. 69.-С. 1979−1984.
- Studenikin A. I. Quantum threatment of neutrino in background matter // J. Phys A: Math, Gen. 2006. — T. 39. — C. 6769−6776.
- I. S. A. Neutrinos and electron in background matter: a new approach // Annales de la Fondation Louis de Broglie. — 2006. — T. 31. — C. 132 159.
- Lobanov A., Studenikin A. Neutrino oscillations in moving and polarized matter under the influence of electromagnetic fields // Phys. Letters
- B. 2001. — Vol. 515. — Pp. 94−98. — hep-ph/106 101.
- Lobanov A., Studenikin A. Spin-light of neutrino in matter and electromagnetic fields // Phys. Letters B. 2003. — Vol. 564. — P. 27. -hep-ph/306 280.
- Bombaci I., Popov S. B. On the nature of bimodal initial velocity distribution of neutron stars. — 2004.— arXiv: astro-ph/405 250.
- Чугай H. H. Киральность нейтрино и пространственная скорость пульсаров // Письма в Астрой, журн. —1984. — Т. 10, К2 3. — С. 210.
- Локутов Ю. М. Эффекты направленности нейтринного излучения в сильном магнитном поле // Письма в ЖЭТФ.— 1984.— Т. 39.—1. C. 438.
- Локутов Ю. М. Индуцирование магнитным полем поляризации частиц и угловой асимметрии нейтринного излучения // ДАН, — 1984. Т. 275. — С. 1396−1399.
- Локутов Ю. М. Индуцированная поляризация электронов. Асимметрия углового распределения нейтрино, генерируемых в сильном магнитном поле // Теоретическая и математическая физика. 1985. — Т. 65. — С. 141.
- Дорофеев О. Ф., Родионов В. И., Тернов И. М. Анизотропное излучение нейтрино, возникающее в /^-процессах при действии интенсивного магнитного поля // Письма в ЖЭТФ. — 1984. — Т. 40, № 4.-С. 159−161.
- Дорофеев О. Ф., Родионов В. И., Тернов И. М. Анизотропное излучение нейтрино, возникающее в /3-распадах в сильном магнитном поле. // Письма в Астрон. жури. — 1985.— Т. 11.— С. 302.
- Захарцов В. М., Лоскутов Ю. М. О влиянии магнитного поля на процессы п —> р + е~ + и р + е~ —> n + v // Вестник московского университета. Сер. 3 (физика, астрономия). — 1985. — Т. 26, № 2. — С. 24.
- Локутов Ю. М., Парфёнов К. В. О самоускорении нейтронных звёзд. Москва, 1987. — (Препр. НИИЯФ МГУ -87 -015).
- Локутов Ю. М., Парфёнов К. В. Асимметрия испускания нейтрино в магнитном поле и самоускорение нейтронных звёзд, i // Вестник Московского университета, Физика, Астрономия.— 1989.— Т. 30.-С. 3.
- Локутов Ю. М., Парфёнов К. В. Асимметрия испускания нейтрино в магнитном поле и самоускорение нейтронных звёзд, и // Вестник Московского университета, Физика, Астрономия. — 1989. Т. 30. — С. 3.
- Студеникин А. И. Импульс отдачи нейтроносодержащего объекта как следствие асимметрии вылета антинейтрино при бета-распаде нейтронов в магнитном поле // Астрофизика. — 1988. — Т. 28, 3. — С. 638.
- Kusenko A., Segre G. Velocities of pulsars and neutrino oscillations // Phys.Rev. Lett. 1996. — Vol. 77. — P. 4872.
- Akhmedov E., Lanza A., Sciama D. Resonant spin-flip precession of neutrinos and pusar velocities // Phys.Rev. D.— 1997.— Vol. 56.— P. 6117. — hep-ph/9 702 436.
- Neutrino conversions in a polarized medium / H. Nunokava, V. B. Semikoz, A. Y. Smirnov, J. W. F. Valle // Nucl. Phys. B. -1997. -Vol. 501.- Pp. 17−40.- hep-ph/9 701 420.
- Bisnovatyi-Kogan G. Asymmetric neutrino emission and formation of rapidly moving pulsars // Astron.Astrophys. Trans. — 1997. — Vol. 3. — P. 287. — astro-ph/9 707 120.
- Roulet E. Electron neutrino opacity in magnetised media // JHEP. — 1998. Vol. 9801, no. 013. — hep-ph/9 711 206.
- Lai D., Qian Y. Z. Neutrino transport in strongly magnetized proto-neutron stars and the origin of pulsar kicks: Ii. the effecct of asymmetric magnetic field topology // Ap.J. — 1998. — Vol. 505. — P. 844. — astro-ph/9 802 345.
- Гвоздев А. А., Огнев И. С. О возможном усилении магнитного поля процессами переизлучения нейтрино в оболочке сверхновой // Письма в ЖЭТФ. 1999. — Vol. 69, по. вып. 5. — Pp. 337−342. -astro-ph/9 909 154.
- Kusenko A. Pulsar kicks from neutrino oscillations // Int.J. Mod.Phys. D. 2004. — Vol. 13. — Pp. 2065−2084. — astro-ph/409 521.
- Lai D., Qian Y. Z. Neutrino processes in strong magnetic fields and implications for supernova dynamics // Phys. Rev. D. — 2004. — Vol. 69. — P. 123 004.- astro-ph/9 802 345.
- Fryer Ch. Neutron star kicks from asymmetric collapse // The Astro-physical Journal 2004. — Vol. 601. — Pp. L175-L178.
- Bhattacharya K., Pal P. Inverse beta-decay of arbitrary polarized neutrons in a magnetic field // Pramana. — 2004. — Vol. 62. — Pp. 1041— 1058.
- Loeb A. Bound-neutrino sphere and spontaneous neutrino-pair creation in cold neutron stars // Physical Review Letters.— 1990.— Vol. 64, no. 2.-P. 115.
- Collective neutrino-plasma interractions / L. O. Silva, R. Bindham, J. M. Dawson et al. // Physics of Plasmams. — 2000. — Vol. 7, no. 5. — P. 2166.
- Kusenko A., M. P. Neutrino production in matter with time dependent density or velocity. 2001. — hep-ph/107 253.
- Studenikin A. // Phys. Atom. Nucl. 2004. — Vol. 67. — P. 993.
- Wolfenstein L. Neutrino oscillations in matter // Phys. Rev. D.— 1978. May. — Vol. 17, no. 9. — Pp. 2369−2374.
- Михеев С. П., Смирнов А. Ю. Резонансное усиление осцилляций нейтрино в веществе и спектроскопия солнечных нейтрино // ЯФ. — 1985.-Т. 42.-С. 1441.
- Chang L. N., Zia R. К. P. Anomalous propagation of neutrino beams through dense media // Phys. Rev. D. — 1988. — Sep. — Vol. 38, no. 6. — Pp. 1669−1672.
- Pantaleone J. Dirac neutrino helicity flip in dense media // Phys.Lett. B. 1991. — Vol. 286. — P. 227.
- Pantaleone J. Dirac neutrinos in dense matter // Phys.Rev. D. —1992. — Jul. Vol. 46, no. 2. — Pp. 510−523.
- Kiers K., Weiss N. Coherent neutrino interactions in a dense medium // Phys. Rev. D.— 1997. Nov. — Vol. 56, no. 9, — Pp. 5776−5785.
- Kiers K., Tytgat M. H. G. Neutrino ground state in a dense star // Phys. Rev. D. — 1998. — May. — Vol. 57, no. 10.- Pp. 5970−5981.
- Berezhiani Z. G., Vysotsky M. I. Neutrino decay in matter // Phys.Lett. B. 1987. — Dec. — Vol. 199, no. 2. — Pp. 281−285.
- Berezhiani Z., Smirnov A. Matter-induced neutrino decay and supernova 1987A // Phys. Lett. B. 1989. — Vol. 220, no. 1−2. — Pp. 279−284.
- Majoron decay of neutrinos in matter / C. Giunti, C. W. Kim, U. W. Lee, W. P. Lam // Phys. Rev. D. -1992. Mar. — Vol. 45, no. 5. — Pp. 15 571 568.
- Berezhiani Z., Rossi A. Majoron decay in matter // Phys.Lett. B. — 1994. May. — Vol. 336. — Pp. 439−445. — hep-ph/9 407 265.
- Oraevsky V. N., Semikoz V. В., Smorodinsky Y. A. Generation of mass and change of the neutrino helicity in a medium in the presence of right currents // Phys.Lett. В. 1989. — Aug. — Vol. 227, no. 2.- Pp. 255 259.
- Haxton W. C., Zhang W.-M. Solar weak currents, neutrino oscillations, and time variations // Phys.Rev. D. — 1991. — Apr. — Vol. 43, no. 8. — Pp. 2484−2494.
- Koers H. B. Perturbative neutrino pair creation by an external source // Phys.Lett. B. 2005. — Jan. — Vol. 605, no. 3−4. — Pp. 384−390. — hep-ph/409 259.
- Окунь Л. Б. Лептоны и кварки. — 2-е изд. — Москва: Наука, 1990. — 346 с.
- Студеникин А. И. Эффекты отдачи протона при-распаде поляризованных нейтронов в сильном магнитном поле // Ядерная физика. 1989. — Т. 49. — С. 1665.
- Бахвалов Н. СЖидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы. — 3-е изд. — Москва: БИНОМ Лаборатория знаний, 2004. — 636 с.
- Ripley В. D. Stochastic simulation. — Whiley k Sons, 1987.
- Lobanov A., Studenikin A. Neutrino self-polarization effect in matter // Phys. Letters B. 2004. — Vol. 601. — Pp. 171−175.
- Kouzakov K. A., Studenikin A. I. Нейтрино в веществе и внешних полях // Phys rev. 2005. — № 15 502−1-9. — С. 72.
- Wu J., Ваг J. J., Cusson R. Y. Numerical method for time evolution of the dirac equation // Z.Phys.A. — Atomic Nuclei— 1990.— Vol. 335.-Pp. 125−130.
- Ackad E., Horbatch M. Numerical solution for the dirac equation by a mapped fourier grid method // Journal of Physics A: Mathematical and General. 2005. — Vol. 38. — Pp. 3157−3171.
- Поттер Д. Вычислительные методы в физике.— Москва: Мир, 1975.-392 с.
- Кройц М. Кварки, глюоны и решётки. — Москва: Мир, 1987.
- Bottcher С., Strayer М. R. Numerical solution of the time-dependent dirac equation with application to positron production in heavy-ion collisions // Journal of Physics A: Mathematical and General. — 1985. — Vol. 54, no. 7.-Pp. 669−672.
- Кауц В. JI., Савочкин А. М., Студеникин А. И. Асимметрия нейтринного излучения при бета-распаде нейтрона в сверхплотном веществе и сильном магнитном поле // Ядерная физика. — 2006. — Sep. Vol. 69, no. 9. — Pp. 1488−1495.
- Савочкин A. M. Асимметрия излучения антинейтрино в одном urca-процессе в условиях нейтронной звезды // Ломоносов-2006. Секция Физика / Сб. тезисов докладов. / Ed. by М. Greco.— Vol. 2.— Москва: Физический факультет МГУ, 2006.—Апрель. — Pp. 75−76.
- Григорьев А. В., Савочкин А. М., Студеникин А. И. Квантованное движение нейтрино в неоднородно движущейся среде // Изв. ВУЗов. 2007. — Т. 50, № 8. — С. 90−96.