Interaction neutrino / étoile à neutron

[Olorin]

Salut à tous !

Voîlà , je me pose quelques questions au sujet de la nature des interactions qui pourraient exister entre les neutrinos et les étoiles à neutrons .
Plus particulierement je cherche à calculer la probabilité de cette interaction , en commençant par un modèle simple , pour avoir une idée , modèle qui pourra être améliorer par la suite .
Je sais que les étoiles à neutrons sont des objets d'une extreme densité ( n = 10^17 kg/m^3 d'aprés mes chiffres à confirmer ) , et que la section efficace s des neutrinos et proportionnelle a leur énergie selon la relation :
s = 10^-43 E^2 cm^2 que je sais valable pour la réaction : (antineutrino e ) + (p+) -> (n) + (e+) .

Mon idée , rudimentaire, consiste à considérer une interaction type sphère dure dans un premier temps en considérant une probabilité P d'interaction sur une traversée de longueur L donnée par : P = n.s.L où n est la densité de la cible , ici l'étoile a neutron . la longueur de pénétration d'un neutrino dans une étoile a neutron est donc donnée par L = 1/ n.s

Je ne connais qu'un processus d'interaction neutron- neutrino , la réaction :
(n) + ( neutrino e ) -> (p+) + (e-)

alors que je sais qu'il existe d'autres saveurs de neutrinos suceptibles d'interagir .
Ma première question concerne donc les types d'interactions pouvant survenir entre chaque type de population de neutrino , et si les sections efficaces du ou des processus sont connues pour chacun d'eux , leur valeur ( si quelqu'un qui s'y connait pouvait m'éclairer ! ) . Ma deuxieme question concerne le spectre
en énergie des neutrinos : qu'elle est l'énergie moyenne des neutrinos dans l'univers et plus particulièrement du neutrino éléctronique? ( avec ça je pourrai calculer la longueur de pénétration pour un neutrino e via le seul processus que je connaisse )

Toute aide , suggestion , lien est le bienvenu et je vous en remercie par avance !!
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[Rincevent]

salut,

je voudrais pas te gâcher le plaisir de jouer toi-même avec les équations alors voici juste des conseils de lecture...

sur les étoiles à neutrons :
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405262

sur les interactions neutrinos matière dense :
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0103095

bonne lecture

[Olorin]

Merci beaucoup pour ces liens !! je vais lire les articles , mais si vous avez les réponse à mes questions ..... hehe !

[Rincevent]

juste un indice qualitatif : quand on étudie le refroidissement des étoiles à neutrons pas trop jeunes, qui se fait avant tout par émission de neutrinos, on considère que le potentiel chimique de ces derniers est nul la matière étant transparente pour eux...

sinon, la dépendance de la section efficace est bien proportionnelle au carré de l'énergie des neutrinos... tu peux regarder là (deux premières parties) si tu veux un listing des mécanismes d'émission de neutrinos dans les étoiles à neutrons, mécanismes qui te diront également les réactions que tu recherches si tu les prends à l'envers

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0012122

[A voir en vidéo sur Futura]

[Olorin]

Merci pour ton aide Rincevent ,

Pourrais - tu m'éclairer sur un point précis ? Voîla je ne comprends pas pourquoi les densités de populations sont exprimés en Mev^3 dans le deuxième article ( neutrino propagation .... ), par exemple : pour la densité des electrons dans le soleil ,
ne = 6. 10^25 cm^-3 =5.10^-7 (MeV) ^3

comment passer de l'un à l'autre ?

Autre point : la formule donnée pour la longueur de pénetration d'un neutrino dans le centre d'une supernova ( étoile à neutron ) est : L = 1/ (nn.Gf^2.E^2 ) = 2.10^5 ( MeV/E)^2 cm

où nn est la densité de neutrons , Gf le couplage faible neutrino baryons et E l'energie du neutrino .

Comment obtenir a partir de ce résultat la longueur en m par exemple ?

Merci par avance !!

[Rincevent]

Merci pour ton aide Rincevent

you're welcome...

Voîla je ne comprends pas pourquoi les densités de populations sont exprimés en Mev^3

dans le début de l'article on te dit qu'on bosse en unités (habitude de théoricien)

il te manque donc des h et des c à remettre si tu veux retomber sur tes pattes... mais pour illustrer comment ça marche, pense à Heisenberg qui te dit que le produit d'une longueur et d'une impulsion a la dimension de h. Tu vois que si tu travailles en unités h=1 (c'est à dire que tu mesures tes impulsions en m/h par exemple), puisque p = m v, l'énergie aura la dimension longueur/(h c) = longueur/c. Donc à partir de ça tu peux voir ce qui manque dans la version où la densité est exprimée en Mev^3...

Comment obtenir a partir de ce résultat la longueur en m par exemple ?

le dernier terme de l'équation (tu peux oublier le terme intermédiaire si seul le résultat t'intéresse) te donne la longueur en cm si tu exprimes l'énergie des neutrinos en MeV... or, [et là je suis certain que je vais t'apprendre un truc qui va bouleverser ta vie ], 1 cm = 0,01 m...

bref, de manière générale, c'est pas dur simplement ce sont des manipulations d'unités auxquelles tu n'es têt pas habitué...

joues avec les équations, dimensions, etc, et tu verras que c'est tout bête (même si on peut se planter facilement en mettant les facteurs qui manquent... d'où l'intérêt de rester dans ces unités "naturelles")