“Vị” của neutrino giúp dò theo chuyển động neutrino trong các hệ vật lý thiên văn
Các hạt neutrino có một đặc tính lượng tử gọi là “vị”. Chính vị có thể được chuyển đổi khi các hạt neutrino chuyển động xuyên qua không gian. Một thách thức lớn là theo được đường đi của cả chuyển động vật lý của hạt neutrino và sự thay đổi vị của chúng trong các hệ vật lý thiên văn như sự suy sụp lõi của các siêu tân tinh và sự sáp nhập của các sao neutron.
Sự sắp xếp đầy phúc tạp và số lượng lớn các neutrino trong các hệ này khiến cho gần như không thể theo sát tất cả hoặc ngay cả một tập hợp nhỏ các neutrino.
Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra một cách tiềm năng để giải quyết sự thay đổi này. Cách tiếp cận này bao gồm việc mở rộng biên độ các phương pháp truyền thống trong tính toán chuyển động của neutrino để bao gồm thay đổi vị cơ học lượng tử. Cách tiếp cận này giảm đi sự phức tạp tính toán việc neutrino hành xử như thế nào trong các hệ phức tạp.
Nghiên cứu được xuất bản trong tạp chí The Astrophysical Journal 1 và Physics Letters B 2.
Một siêu tân tinh và sự sáp nhập sao neutron thường gửi đi nhiều dạng tín hiệu khác nhau, từ các photon đến các sóng hấp dẫn, từ neutrino đến các nguyên tố nặng. Các tín hiệu đó cung cấp cho các nhà khoa học những cái nhìn mới vào vật lý của các vật thể sao đó. Tuy nhiên, các nhà khoa học cần hiểu vật lý neutrino để sử dụng các tín hiệu bởi neutrino có thể mang theo một tỉ lệ bền vững của năng lượng các hệ đó.
Thêm vào đó, các nhà khoa học cần hiểu những tương tác có sự tham gia của các hạt neutrino để dự đoán các nguyên tố nặng được tạo ra từ những vụ nổ sao và sáp nhập sao. Các mô men góc gói gọn tổng số và thông lượng các neutrino thành một tập hợp các phương trình chuyển động.
Các nhà khoa học sau đó có thể sử dụng các phương trình này để tính toán sự thay đổi vị của neutrino. Số lượng các phương trình giảm trong phương pháp mô men góc đưa ra một con đường hướng đến việc giải quyết những vấn đề hình thành vị của neutrino trong những vật thể vật lý thiên văn compact như một vụ sáp nhập sao neutron. Nghiên cứu này kiểm tra các tương lai sử dụng cách tiếp cận dựa trên mô men góc bán cổ điển đưa các hiệu ứng cơ học lượng tử của vị trong vận chuyển của các hạt neutrino trong một tàn tích của vụ sáp nhập sao neutron. Các nhà nghiên cứu thử nghiệm phương pháp theo một dạng chuyển vị neutrino mà người ta gọi là “vị nhanh”, bởi thông tin góc về các hạt neutrino là một yêu cầu đã biết về sự biến đổi. Kết quả cho thấy phương pháp này đã nắm bắt tốt được sự tăng trưởng của chuyển đổi và nó cũng hứa hẹn sẽ đem lại nhiều khám phá hơn nữa.
Tô Vân tổng hợp
https://phys.org/news/2024-07-flavor-neutrino-adding-track-movement.html
—————————————-
1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269323005440?via%3Dihub
2.https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad13f2
