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Astrophysik des kosmischen Neutrino-Hintergrunds

Astrophysik des kosmischen Neutrino-Hintergrunds
Astrophysik des kosmischen Neutrino-Hintergrunds

Video: 35C3 - Kosmische Teilchenbeschleuniger und ihre Spuren in der Antarktis 2024, Juli

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Anonim

Kosmischer Neutrino-Hintergrund, energiearme Neutrinos, die das Universum durchdringen. Als das Universum eine Sekunde alt war, hatte es sich genug abgekühlt, dass Neutrinos nicht mehr mit gewöhnlicher Materie interagierten. Diese Neutrinos bilden nun den kosmischen Neutrino-Hintergrund.

Die theoretische Grundlage des kosmischen Neutrino-Hintergrunds beruht auf der Vorstellung, dass ein heißer Urknall nicht nur einen urzeitlichen Feuerball elektromagnetischer Strahlung erzeugen würde, sondern auch eine enorme Anzahl von Neutrinos und Antineutrinos (beide werden der Kürze halber in kosmologischen Diskussionen als Neutrinos bezeichnet). Schätzungen zufolge enthält jeder Kubikmeter Raum im Universum etwa 10 8energiearme Neutrinos. Diese Zahl übersteigt die kosmologische Dichte der Atomkerne (hauptsächlich Wasserstoff) erheblich, die durch Mittelung der bekannten Materie im Universum über Hunderte von Millionen Lichtjahren erhalten wird. Die letztere Dichte beträgt weniger als ein Teilchen pro Kubikmeter Raum. Da Neutrinos jedoch nur schwach mit Materie interagieren (sie emittieren beispielsweise keine elektromagnetische Strahlung), können sie von hoch entwickelten Instrumenten nur dann experimentell nachgewiesen werden, wenn sie relativ hohe Energien haben (wie die Neutrinos von der Sonne oder von Supernova-Explosionen).. Genaue Beobachtungen mit der Wilkinson-Mikrowellenanisotropiesonde zeigten jedoch die Auswirkungen des kosmischen Neutrinohintergrunds durch seine Auswirkungen auf den kosmischen Mikrowellenhintergrund.