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Première émission de neutrino



  1. #1
    Seirios

    Première émission de neutrino


    ------

    Bonjour à tous,

    J'ai lu récemment qu'il existait un "fond de neutrinos", analogue au CMB mais concernant des neutrinos, qui était observable dans l'univers, et aurait une températeur d'environ 1,7 K (de mémoire, donc le chiffre n'est pas forcément bon).

    J'aurais donc aimé savoir quand ce fond de neutrinos avait été émis, et par quel mécanisme.

    Quelqu'un pourrait-il me renseigner ?

    Merci d'avance
    Phys2

    -----
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  4. #2
    alain_r

    Re : Première émission de neutrino

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Bonjour à tous,

    J'ai lu récemment qu'il existait un "fond de neutrinos", analogue au CMB mais concernant des neutrinos, qui était observable dans l'univers, et aurait une températeur d'environ 1,7 K (de mémoire, donc le chiffre n'est pas forcément bon).

    J'aurais donc aimé savoir quand ce fond de neutrinos avait été émis, et par quel mécanisme.

    Quelqu'un pourrait-il me renseigner ?

    Merci d'avance
    Phys2
    Quand la temperature est descendue aux alentours de 1 MeV, c'est a dire assez tot dans l'histoire de l'univers( avant la nucleosynthese). Il s'est passe la meme chose que pour les photons du fond diffus cosmologique, ceux ci ont cesse d'interagir avec le reste du contenu materiel de l'univers, du fait de la dilution de celui-ci, combine au fait que les taux d'interaction ont egalement tendance a baisser avec la temperature.

  5. #3
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Première émission de neutrino

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Bonjour à tous,

    J'ai lu récemment qu'il existait un "fond de neutrinos", analogue au CMB mais concernant des neutrinos, qui était observable dans l'univers, et aurait une températeur d'environ 1,7 K (de mémoire, donc le chiffre n'est pas forcément bon).

    J'aurais donc aimé savoir quand ce fond de neutrinos avait été émis, et par quel mécanisme.

    Quelqu'un pourrait-il me renseigner ?

    Merci d'avance
    Phys2
    Le fond cosmologique de neutrinos représente les neutrinos formés lors du Big Bang. Aux tous premiers instants de l'histoire de l'univers, ceux-ci étaient en équilibre thermique avec la matière et le rayonnement environnant. La distribution d'énergie de ces neutrinos était donc celle d'un corps noir, de température identique à celle du rayonnement.

    Alors que l'expansion de l'univers se poursuit, la température du rayonnement et des neutrinos baisse de concert. Vient l'époque où la température et la densité des neutrinos deviennent trop faibles pour que ceux-ci continuent à intéragir avec le reste de l'univers. Cette époque est appelée découplage des neutrinos, et s'est produite alors que la température était de l'ordre de 1 mégaélectronvolt (10 milliards de degrés).

    Pour le mécanisme, je te renvoie à cette page (en dessous de l'équation 7.52):

    http://www-cosmosaf.iap.fr/IAP_web/C...primordial.htm


    a+
    Parcours Etranges

  6. #4
    Seirios

    Re : Première émission de neutrino

    Donc si j'ai bien compris, aux premiers instants de l'univers, le nombre de neutrinos perdus par interaction avec la matière environnante était composé par le taux de production de neutrino par interaction faible ; il y avait donc un équilibre. Puis l'univers s'est refroidi, et le nombre de neutrino est devenu déficitaire par un nombre de production de neutrinos par interaction faible en baisse. Puis lorsque l'univers s'est assez refroidi, les neutrinos n'ont plus interagis avec la matièren constituant un "fond de neutrinos".

    J'ai juste un petit problème la dernière phase : pourquoi, arrivé à une certaine température, les neutrinos n'interagissent plus avec la matière ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Première émission de neutrino

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message

    J'ai juste un petit problème la dernière phase : pourquoi, arrivé à une certaine température, les neutrinos n'interagissent plus avec la matière ?
    T'abuse un peu...

    Il y a vait un lien vers une page avec des vrais morceaux d'explication dedans....




    Considérons maintenant la question du découplage des neutrinos de l’équilibre thermique dans l’univers primordial. Comme nous l’avons indiqué, les particules interagissant faiblement comme les neutrinos, se découplent en dessous d’une température Tdec quand le taux d’interaction entre les particules n’est plus assez rapide pour lutter contre l’expansion de Hubble de l’espace. Les médiateurs des interactions faibles sont les particules W et Z qui sont massives mw = 80 GeV et mz = 91 GeV. A des températures bien inférieures à 80-90 GeV les bosons W et Z sont virtuels de sorte que leurs propagateurs sont en 1/m²w (voir chapitre 6.10.1)

    Nous avons montré au chapitre 6.10.1 que la section efficace pour les interactions faibles est proportionnelle à α²s /m4w

    Pour des neutrinos relativistes (compte tenu de leur très faible masse présumée, c’est toujours le cas), en général la condition est mν << T et pour les leptons relativistes chargés, une réaction typique maintenant l’équilibre thermique telle que νe + e+ à νµ + µ+ va suivre un taux σweak ≈ α²T²/m4w. Ceci est dû au fait que s dépend du carré de d’énergie des particules en réaction, et l’énergie moyenne est proportionnelle à T. Le taux d’interaction Г = σ|v|n, (comme |v| =c=1 et n ≈ T3), vaut alors :



    Nous devons comparer ceci au taux d’expansion H. Comme nous l’avons vu (1.32) H ≈ T²/mpl, donc le rapport devient :




    Le découplage se produit quand ce rapport tombe sous l’unité, soit :

    Dernière modification par Gilgamesh ; 23/07/2007 à 11h47.
    Parcours Etranges

  9. #6
    Barmecides

    Re : Première émission de neutrino

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    T'abuse un peu...

    Il y a vait un lien vers une page avec des vrais morceaux d'explication dedans....
    J'allais demander pourquoi la temperature des neutrinos est inferieure a celle du CMB, mais j'ai trouve la solution dans le lien (une histoire de denombrement).
    Par contre je voulais savoir si la transition electrofaible (brisure de symmetrie du Higgs) pourrait avoir un effet observable sur ce fond de neutrino cosmologiques ?
    A priori je dirais qu'avant la brisure electrofaible la probabilite d'interaction entre leptons charges et neutrinos etait grande, alors qu'apres un terme en est apparu dans le couplage. Les neutrinos ont donc beaucoup moins interagit avec les leptons charges et l'equilibre thermodynamique a du etre completement modifie. Ou est-ce reste invisible ?

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