相对论性质子和强磁场的碰撞:极高能中微子和光子的产生及应用

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luiyun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
极高能中微子是能量范围在TeV(1012eV)以上的中微子。位于南极的Ice-Cube 中微子探测器建成至今已探测到 80 多个能量介于 100 TeV 和 10 PeV 之间的极高能中微子,并且这些极高能中微子大多数都是来自于太阳系外的天体物理源。在天体物理源中,极高能中微子的两个主要产生途径为宇宙射线和”靶”(质子或光子)发生反应并产生极高能的光子和中微子,即pp/pγ过程。在本篇论文中,我们采用了 FWW近似的方法,在质子的静止系中将磁场比作“虚光子”,并计算得到了宇宙射线和磁场之间的“碰撞”产生极高能中微子和光子的过程。我们将其命名为pB过程。当质子的洛伦兹因子和磁场强度的乘积γpB(?)5 × 1018 G时,pB过程达到反应阈值,质子能量损失率迅速上升超过光子同步辐射。在阈值以上,pB过程引起的质子能量损失率比由于同一磁场中质子的光子同步辐射高约两到三个数量级。同时,我们计算了 pB过程产物中微子、光子谱,讨论了其在天体物理环境中,如在白矮星大气,中子星或恒星质量黑洞等环境中的应用。并将FWW近似方法拓展到重核子的光致分解,得到类似的“磁致分解”效应。同时,我们重点讨论了 pB过程在双黑洞并合事件中的应用。黑洞并合事件是由advanced-LIGO首次发现,对于恒星级双黑洞的并合,在并合前周围气体已经被吸积干净,很难产生足够强能被观测到的电磁和中微子辐射。但是新形成黑洞周围少量的等离子体可以在短时间内支撑一个强度为1011 G的磁场,由于曲率辐射的限制,质子的能量最高可以加速到~1017eV。在最乐观的情况中,如果不考虑质子在加速中的能量损失,质子可以被加速至~1020eV。加速后,质子能量损失的主导过程为pB过程,并且可以产生能量~10 EeV的中微子。对于Advanced-LIGO看到的事件GW150914来说,中微子的流量低于IceCube的探测极限。但是来自距离(?)5Mpc的近源的中微子流量可被IceCube看到,来自黑洞并合事件的弥散中微子背景能够被未来的IceCube-Gen2探测到。
其他文献
本文对'养生鞋业'这一乡镇企业电子商务网站进行了较全面的分析,总结了其发展的经验与不足,从而提出乡镇企业电子商务网站的发展思路:企业经营理念的永续创新和与时
目的建立高效液相色谱法测定白驳丸中4种重楼皂苷的含量。方法采用Agilent Zorbax SB C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm);柱温35℃;流动相A为乙腈,流动相B为水,进行梯度洗脱;流速1.
随着建造技术的提高和科技水平的提高,我们的生活中到处充斥着人工光源,使我们淡忘了自然光的重要性,认为人工光源可以替代自然光。自然光给我们带来的不仅仅是照明,自然光对人体的健康也至关重要,它会对人的视觉系统,非视觉系统、心理的健康有重要影响。随着越来越多的人工光源的使用,很多长期缺乏自然光的人出现由于缺乏自然光的疾病,人们开始重视室内的自然采光。自然光的高效利用对于乡村住宅来说具有深远的意义。它不仅
改革开放40年来,伴随市场经济体系的不断完善,我国城乡规划事业也进入了发展的关键时期。城乡规划是城市建设的重点,管理模式是否合理将直接影响到城市化进程,为此,必须重视
利用2001、2004、2007年的统计资料对吉林省县域农村地区进行实证分析,寻求影响地区生活水准的主要因素,运用主成分分析对众多社会、经济、农业、生活水准指标进行综合,得出
<正>在近代中外经济关系中,外国资本对中国金融业的渗透是一个重要领域,早期又以英国资本表现最为明显。从18世纪末到19世纪中期,伴随着鸦片贸易和对外战争失利,清政府逐渐丧
近些年来,随着电网大规模广域互联、可再生能源大规模接入以及电力市场化改革的不断深入,使得系统运行方式呈现较强的多样性且运行点更接近稳定极限,导致电力系统静态电压稳定防控问题较以往更为突出,且一旦发生失稳事故造成的经济损失和影响范围会更大,如何在线保证互联大电网的电压稳定已成为电力调度部门所面临的巨大挑战之一。而现有基于连续潮流或临界方程优化求解的静态电压稳定在线评估和防控优化方法的计算量很大,且基
苏辙公文是其散文创作的重要组成部分,也是了解其政治观点和为官风范的重要依据。本文从文体学角度出发,结合苏辙公文创作的社会背景及仕途生涯,系统梳理分析了苏辙公文的创
在高危山体边坡治理类项目的前期勘察阶段,因受场地条件、施工条件、成本控制等因素影响往往导致的边坡勘察工作不到位,边坡初始条件调查不全面。在利用此勘察成果进行边坡加