Согласно новым расчетам, взаимодействие между нейтрино и фотонами может происходить в очень мощных магнитных полях. Такие, например, можно найти в плазме, окутывающей звезды. Этот факт вполне может привести нас к раскрытию загадки, над которой ученые бьются уже не одно десятилетие, постоянно выдвигая все новые и новые предположения: почему корона Солнца значительно горячее, чем его поверхность?
Вот одна из теорий Почему солнечная корона в сотни раз горячее поверхности самого Солнца?
Как нейтрино взаимодействуют с фотонами
Нейтрино называют одними из самых распространенных частиц во Вселенной. Уступают они лишь фотонам. Почти не имея массы, эти космические "призраки" игнорируют окружающий мир, но все равно не могут быть проигнорированы нами, считают ученые.
Нейтрино важны для исследования астрофизических явлений, понимания того, почему Вселенная является такой, какая она есть, и совершенствования наших знаний о физике элементарных частиц. Выяснение того, взаимодействуют ли нейтрино с теми или иными аспектами Вселенной, и как именно, открывает информацию не только о самих этих частицах, но и о взаимодействии с другими элементами и о квантовой Вселенной.
Работа физиков Кензо Исикавы из Университета Хоккайдо и Ютака Тобита из Университета Хоккайдо является теоретической. Она использует математический анализ для определения обстоятельств, при которых нейтрино могут взаимодействовать с электромагнитными квантами — фотонами. И они обнаружили, что сильно намагниченная плазма (газ, который заряжается положительно или отрицательно, благодаря вычитанию или добавлению электронов) соответствует именно таким обстоятельствам.
В обычных "классических" условиях нейтрино не взаимодействуют с фотонами. Однако мы обнаружили, как можно заставить нейтрино и фотоны взаимодействовать в однородных магнитных полях очень большого масштаба — до 103 километров — в материи, известной как плазма, образующаяся вокруг звезд,
– говорит Исикава.
Итак, ученые исследовали возможность того, что теоретическое явление, известное как электрослабый эффект Холла, может способствовать взаимодействию нейтрино в солнечной атмосфере. Это когда в экстремальных условиях две фундаментальные силы Вселенной, электромагнетизм и слабое взаимодействие, будто сливаются в одно целое – это назвали электрослабой теорией.
Основываясь на электрослабой теории, исследователи обнаружили, что нейтрино могут взаимодействовать с фотонами. Если атмосфера звезды может создавать соответствующую среду для электрослабого эффекта Холла, эти взаимодействия могут происходить именно там.
В своей работе Исикава и Тобита также вычисляют энергетические состояния системы фотона и нейтрино при таком взаимодействии. В будущем ученые изучат, как нейтрино и фотоны обмениваются энергией в экстремальных условиях.