Нейтринное охлаждение

Нейтри́нное охлажде́ние — процесс охлаждения звёздных недр образующимися в них нейтрино, которые свободно уносят энергию из всего объёма ядра, так как звезда прозрачна для нейтрино низких энергий. Скорость такого объёмного нейтринного охлаждения, в отличие от классического поверхностного фотонного охлаждения, не лимитирована процессами переноса энергии из недр звезды к её фотосфере, поэтому такой механизм охлаждения весьма эффективен. Эти процессы чрезвычайно сильно зависят от температуры, начиная с T ≈ 5⋅108 К, нейтринное излучение звезды превышает её фотонное излучение.

Существует несколько механизмов нейтринного охлаждения, осуществляющихся на различных стадиях эволюции звёзд.

Рассеяние фотонов на электронах

При высоких температурах и плотностях плазмы (как классической, так и с вырождением её электронной компоненты), характерных для ядер звёзд на поздних стадиях эволюции, возможно рассеяние фотонов на электронах с образованием нейтринно-антинейтринных пар.

Урка-процесс

Впервые механизм переноса энергии из ядер звёзд излучением нейтрино в 1941 году предложили Гамов и Шёнберг на примере трёхнуклонной системы. При температурах T ≈ 108 К становятся возможными следующие реакции:

Первая реакция — это распад ядра трития с энерговыделением ~18 кэВ, вторая, обратная реакция, идёт при энергиях электрона выше 18 кэВ. Но, как и в любых реакциях β-распада, как прямых, так и обратных, часть энергии уносится нейтрино, и поэтому любые такие реакции в ядрах звёзд являются термодинамически неравновесными.

В случае нейтронизации вещества ядра звезды, например, при образовании нейтронных звёзд и взрывах сверхновых, то есть низкой концентрации электронов, возможны реакции:

Эти процессы чрезвычайно сильно зависят от температуры, энергопотери , и, начиная уже с T ≈ 5⋅108 К, нейтринное излучение звезды превышает её фотонное излучение.

В дальнейшем однонуклонный процесс (процесс превращения одного нейтрона в протон, электрон и антинейтрино) физики назвали прямым урка-процессом (direct urca, durka или DU) и описали модифицированный урка-процесс (modified urca, murca, MU) — двухнуклонную реакцию с превращеним двух нейтронов в нейтрон, протон, электрон и антинейтрино, а также менее вероятную реакцию превращения двух нейтронов в два нейтрона, нейтрино и антинейтрино[1].


Этимология названия

Как пишет Георгий Гамов в своей автобиографической книге, будучи в Рио-де-Жанейро и встретившись со своим студентом Марио Шёнбергом в казино Cassino da Urca, они беседовали о нуклон-нуклонных преобразованиях в плотных звёздах. Шёнберг пошутил, что благодаря этим процессам «энергия исчезает из ядра сверхновой так же стремительно, как исчезают деньги при игре в рулетку», и этот механизм нейтринного охлаждения по предложению Гамова получил название урка-процесс (urca) в честь казино[2][3].

В дальнейшем Гамов предложил представить слово urca акронимом с расшифровкой un-recordable cooling agent, но такая расшифровка не получила распространения[2][3].

Процессы с участием позитронов

При температурах выше T ≈ 1010 К начинается рождение электрон-позитронных пар и начинают эффективно идти процессы

и

Вероятность аннигиляции электрон-позитронных пар с образованием пар нейтрино-антинейтрино значительно ниже, чем вероятность аннигиляции с образованием пар гамма-квантов, однако последний процесс, в отличие от первого, термодинамически равновесен и не влияет на вероятность аннигиляции с образованием пар нейтрино-антинейтрино. В таких условиях зависимость энергопотерь от температуры ещё выше: .

Нейтринное охлаждение в эволюции звёзд

На поздних стадиях эволюции звёзд нейтринное охлаждение может играть решающую роль, поскольку при этом достигаются высокие температуры, и нейтрино эффективно отводит энергию из их центральных областей. Нейтринное охлаждение вносит существенный вклад в механизмы таких процессов, как гелиевые вспышки, углеродная детонация, быстрое охлаждение белых карликов и нейтронных звёзд и взрывов сверхновых.

Примечания

  1. Voskresensky, D. N. Nuclear medium cooling theory for neutron stars : [англ.] : [арх. 21 сентября 2023]. — Moscow. ; Dubna — P. 24. — 82 p.
  2. 1 2 Гамов Г. Моя мировая линия : неформальная автобиография. — М.: Наука, 1994. = My World Line: An Informal Autobiography. N.Y.: Viking Press, 1970.
  3. 1 2 Haensel, P. URCA Processes in Dense Matter and Neutron Star Cooling : [англ.] // Space Science Reviews : журн. — 1995. — Vol. 74, no. 3–4. — P. 427–436. — Bibcode1995SSRv...74..427H. — doi:10.1007/BF00751429.

Литература

  • Зельдович, Я. Б. Физические основы строения и эволюции звёзд : [арх. 18 февраля 2006] : учебн / Я. Б. Зельдович, С. И. Блинников, Н. И. Шакура. — М., 1981.
  • Шкловский, И. С. Звёзды: их рождение, жизнь и смерть : [арх. 10 декабря 2005]. — М. : Наука, 1984.

Read other articles:

Jalur Amsterdam–Haarlem–RotterdamOude LijnIkhtisarNama asliOude LijnStatusOperasionalLokasi BelandaTerminusStasiun Amsterdam CentraalStasiun Rotterdam CentraalStasiun6OperasiDibuka1839–1847OperatorNederlandse SpoorwegenData teknisPanjang lintas86 km (53 mi)Jenis relJalur gandaLebar sepur1.435 mm (4 ft 8+1⁄2 in)Elektrifikasi1,5 kV DCJalur kereta api Amsterdam–Haarlem–Rotterdam, atau dikenal juga sebagai Oude Lijn (jalur lama) membentang dari A...

 

 

Former Oxford bus operator This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Thames Transit – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (April 2020) (Learn how and when to remove this template message) Thames TransitVolvo B10M-60 on Oxford Tube serviceParentHarry BlundredFoundedMarch 1987; 37 years a...

 

 

The numbering zones for roads in Great Britain A roads A roads are numbered routes in Great Britain. See the article Great Britain road numbering scheme for the rationale behind the numbers allocated. Depending on the first digit of the road's number see: Zone 1 (road beginning with 1) Zone 2 (road beginning with 2) Zone 3 (road beginning with 3) Zone 4 (road beginning with 4) Zone 5 (road beginning with 5) Zone 6 (road beginning with 6) Zone 7 (road beginning with 7) Zone 8 (road beginning ...

كأس خادم الحرمين الشريفين للأبطال تفاصيل البطولة البلد السعودية  التاريخ 4 مايو – 29 مايو 2013 الفرق 8 المراكز النهائية البطل نادي الاتحاد  البطل الاتحاد الوصيف الشباب 2012 2014 تعديل مصدري - تعديل   كأس خادم الحرمين الشريفين للأبطال لعام 2013 النسخة السادسة بالشكل الحديث و�...

 

 

Cifantuan Cífàntuán adalah jenis makanan dalam masakan Cina yang berasal dari Shanghai.[1][2] Makanan ini dibuat dengan membungkus erat sepotong youtiao (goreng adonan) bersama dengan beras ketan. Ini biasanya dikonsumsi saat sarapan bersama dengan susu kedelai manis dan gurih di Timur China, Taiwan, dan Hong Kong (yang dikenal pula sebagai chi faan). Dalam beberapa tahun terakhir, ada inovasi pada cifantuan tradisional, yang berasal dari Hong Kong dan Taiwan, kemudian terb...

 

 

Johann Friedrich IGambar Johann Friedrich I oleh Lucas Cranach (1531).Elektor SachsenBerkuasa16 Agustus 1532 – 24 April 1547PendahuluJohannPenerusMoritzAdipati SachsenBerkuasa24 April 1547 – 3 Maret 1554PendahuluMoritzPenerusJohann Friedrich IILandgraf ThüringenBerkuasa16 Agustus 1532 – 24 April 1547PendahuluJohannPenerusJohann ErnstInformasi pribadiKelahiran(1503-06-30)30 Juni 1503Torgau, Elektorat Sachsen, Kekaisaran Romawi SuciKematian3 Maret 1554(1554-03-03) (umur 50)Weimar, E...

منتخب غوادلوب لكرة القدم معلومات عامة بلد الرياضة  غوادلوب الفئة كرة القدم للرجال  رمز الفيفا GPE  الاتحاد اتحاد جزر غوادلوب لكرة القدم كونفدرالية كونكاكاف (أمريكا الشمالية والوسطى والكاريبي) الملعب الرئيسي ملعب رينيه سيرج ناباجوت الموقع الرسمي الموقع الرسمي  م�...

 

 

العلاقات التشيكية الروسية   التشيك   روسيا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات بين جمهورية التشيك وروسيا هي العلاقات الخارجية الثنائية بين جمهورية التشيك والاتحاد الروسي. على عكس روسيا، فإن جمهورية التشيك عضو في المؤسسات الغربية بما في ذلك الاتحاد الأوروبي وحلف شم...

 

 

Radio station in Lincoln, NebraskaKFORLincoln, NebraskaFrequency1240 kHzBrandingKFOR FM 101.5 & 1240 AMProgrammingFormatFull service; news/talkNetworkABC News RadioAffiliationsBloomberg RadioCompass Media NetworksPremiere NetworksRadio AmericaWestwood OneLincoln SaltdogsOwnershipOwnerAlpha Media(Alpha 3E Licensee LLC)Sister stationsKFRX, KIBZ, KLMS, KTGL, KZKXHistoryFirst air dateMarch 1924; 100 years ago (1924-03)Technical information[1]Licensing authorityF...

Pour les articles homonymes, voir Doug Jones et Jones. Doug Jones Portrait officiel de Doug Jones (2018). Fonctions Sénateur des États-Unis 3 janvier 2018 – 3 janvier 2021(3 ans) Élection 12 décembre 2017 Circonscription Alabama Législature 115e et 116e Groupe politique Démocrate Prédécesseur Luther Strange Successeur Tommy Tuberville Procureur des États-Unispour le district nord de l'Alabama 8 septembre 1997 – 20 janvier 2001(3 ans, 4 mois et 12 jours) Prés...

 

 

India, officially the Republic of India is a country in South Asia. It is made up of 28 states and 8 union territories. All Indian states have their own government and the Union territories come under the jurisdiction of the Central Government. As most of the other countries India too has a national emblem—the Lion Capital of Sarnath. Apart from India's national emblem, each of its States and Union Territories have their own state seals and symbols which include state animals, birds, trees...

 

 

† Человек прямоходящий Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:ЧелюстноротыеНадкласс:ЧетвероногиеКлада:АмниотыКлада:Синапсиды�...

39°44′25″N 104°58′29″W / 39.74028°N 104.97472°W / 39.74028; -104.97472 Ogden TheatreFormer namesFox Theatres, National General Cinemas (NGC), Mann Theatres and Landmark Theater (1977-90)Address935 E Colfax AveDenver, CO 80218-1914LocationCapitol HillOwnerDoug KauffmanOperatorAEG Rocky MountainsCapacity1,600Current usemusic venueConstructionBroke groundNovember 13, 1916; 107 years ago (1916-11-13)OpenedSeptember 6, 1917; 106 ye...

 

 

American professional aquanaut Mark HulsbeckMark Hulsbeck in 2007BornMark Whitney Hulsbeck (1956-02-20) February 20, 1956 (age 68)Cincinnati, OhioNationalityAmericanAlma materUniversity of South FloridaOccupationProfessional aquanaut Mark Whitney Hulsbeck (born February 20, 1956)[1][2] is an American professional aquanaut. He serves as an Oceanographic Operations Field Manager and research diver for the Aquarius Reef Base, the world's only undersea research laborator...

 

 

American baseball player (1944–2004) Baseball player Tug McGrawPitcherBorn: (1944-08-30)August 30, 1944Martinez, California, U.S.Died: January 5, 2004(2004-01-05) (aged 59)Brentwood, Tennessee, U.S.Batted: RightThrew: LeftMLB debutApril 18, 1965, for the New York MetsLast MLB appearanceSeptember 25, 1984, for the Philadelphia PhilliesMLB statisticsGames pitched824Win–loss record96–92Earned run average3.14Strikeouts1,109Saves180 Teams New York Mets (196...

Kirchheimcomune Kirchheim – Veduta LocalizzazioneStato Francia RegioneGrand Est Dipartimento Basso Reno ArrondissementMolsheim CantoneMolsheim TerritorioCoordinate48°37′N 7°30′E / 48.616667°N 7.5°E48.616667; 7.5 (Kirchheim)Coordinate: 48°37′N 7°30′E / 48.616667°N 7.5°E48.616667; 7.5 (Kirchheim) Superficie2,3 km² Abitanti620[1] (2009) Densità269,57 ab./km² Altre informazioniCod. postale67520 Fuso orarioUTC+1 Codice...

 

 

Sampan di sungai Cibeet, perbatasan Kabupaten Bekasi-Karawang Sampan di Sungai Yangtze (Chang Jiang), Tiongkok Sampan di pantai Utara Jawa Sampan (bahasa Tionghoa: 舢舨) adalah sebuah perahu kayu Tiongkok yang memiliki dasar yang relatif datar, dengan ukuran sekitar 3,5 hingga 4,5 meter yang digunakan sebagai alat transportasi sungai dan danau atau menangkap ikan. Sampan dapat mengangkut penumpang 2 - 8 orang, tergantung ukuran sampan. Sampan adakalanya memiliki atap kecil dan dapat digunak...

 

 

2016年美國總統選舉 ← 2012 2016年11月8日 2020 → 538個選舉人團席位獲勝需270票民意調查投票率55.7%[1][2] ▲ 0.8 %   获提名人 唐納·川普 希拉莉·克林頓 政党 共和黨 民主党 家鄉州 紐約州 紐約州 竞选搭档 迈克·彭斯 蒂姆·凱恩 选举人票 304[3][4][註 1] 227[5] 胜出州/省 30 + 緬-2 20 + DC 民選得票 62,984,828[6] 65,853,514[6]...

2020年夏季奥林匹克运动会波兰代表團波兰国旗IOC編碼POLNOC波蘭奧林匹克委員會網站olimpijski.pl(英文)(波兰文)2020年夏季奥林匹克运动会(東京)2021年7月23日至8月8日(受2019冠状病毒病疫情影响推迟,但仍保留原定名称)運動員206參賽項目24个大项旗手开幕式:帕维尔·科热尼奥夫斯基(游泳)和马娅·沃什乔夫斯卡(自行车)[1]闭幕式:卡罗利娜·纳亚(皮划艇)&#...

 

 

 烏克蘭總理Прем'єр-міністр України烏克蘭國徽現任杰尼斯·什米加尔自2020年3月4日任命者烏克蘭總統任期總統任命首任維托爾德·福金设立1991年11月后继职位無网站www.kmu.gov.ua/control/en/(英文) 乌克兰 乌克兰政府与政治系列条目 宪法 政府 总统 弗拉基米尔·泽连斯基 總統辦公室 国家安全与国防事务委员会 总统代表(英语:Representatives of the President of Ukraine) 总...