Astronomie II (online-kurs)
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KAPITEL 2. AUFBAU UND ENTWICKLUNG DER STERNE 24<br />
Danach wird der Vorgang wiederholt.<br />
Zur Überprüfung der Extraktion wurde die Detektorsubstanz einer Neutrinoquelle bekannter Intensität,<br />
hier ein Krypton-Isotop, ausgesetzt.<br />
Über die letzten Jahre wurden bei derartigen Experimentzyklen folgende Werte gemessen:<br />
Die Messreihe des Chlor-Experimentes sieht wie folgt aus:<br />
Beim Kamiokande-Experiment gelingt es, die Neutrinos richtungsabhängig zu detektieren. In der Abbildung<br />
entspricht der Wert 1 der Richtung zur Sonne. Es ist ein deutliches Anwachsen zur Sonne hin<br />
feststellbar.<br />
2.3.3 Wieviele Neutrinos gelangen zu uns?<br />
• Solarkonstante: 1.33 kW/m 2 = 8.3 × 10 11 MeV/s · cm 2<br />
Sie gibt an, wieviel Energie pro Sekunde von der Sonne als Photonen auf einen Quadratzentimeter<br />
Erdboden gelangt.<br />
• Bei der Fusion in der Proton-Proton-Kette werden 26.73 MeV freigesetzt.<br />
• Von dieser Energie gehören nur 1 MeV zur kinetischen Energie der Photonen, der Rest, also<br />
25.73 MeV, sind reine Photonenenergie!<br />
• Pro Proton-Proton-Kette werden 2 Neutrinos emittiert.<br />
• Damit treffen auf eine Fläche von einem Quadratzentimeter pro Sekunde 8.3 × 10 11 /25.73 · 2 =<br />
65 Milliarden Neutrinos!<br />
• Aufgrund ihres extrem kleinen Reaktionsquerschnitts sind diese Neutrinos jedoch extrem schwer<br />
nachzuweisen!<br />
• Hypothesen zum Neutrinoproblem<br />
erwartete Zahl von Neutrinos: 31 Neutrinos / 4 Wochen<br />
gemessene Zahl von Neutrinos: 19 Neutrinos / 4 Wochen<br />
Welche Effekte können dazu führen, dass auf der Erde weniger Neutrinos nachgewiesen werden,<br />
als man theoretisch vorhersagt?<br />
Dafür kommen mehrere Ursachen in Frage:<br />
1. Unser Modell der Sonne als Gaskugel ist falsch!<br />
2. Unsere Vorstellung der energieerzeugenden Mechanismen der Sonne, insbesondere der p-p-<br />
Kette sind falsch!<br />
3. Es gibt neue elementarteilchenphysikalische Effekte!<br />
Obwohl die ersten beiden Punkte sowohl damals als auch noch heute diskutiert werden, gilt bei<br />
vielen Physikern die 3. Hypothese als die Wahrscheinlichste. Insbesondere erfreut sich die Idee<br />
endlicher Neutrinomassen und die dadurch mögliche resonante Neutrinooszillation von ν e ind ν µ<br />
oder ν τ großer Beliebtheit!
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