Открыто неизвестное ранее взаимодействие нейтрино с фотонами
Нейтрино стоят особняком среди прочих квантовых частиц, летая на близких к световой скоростях и почти не контактируя с «коллегами» из других классов. Но исследования ученых из Университета Хоккайдо показали, что эти трудноуловимые частицы могут взаимодействовать с фотонами неизвестными до недавнего времени способами.
Результаты научных изысканий, проведенных командой под руководством Кензо Исикавы, были опубликованы в журнале Physics Open. Как замечает сам Исикава, итоги исследования «важны для понимания квантово-механических взаимодействий некоторых из наиболее фундаментальных частиц материи и могут помочь раскрыть детали малоизученных в настоящее время явлений на Солнце и других звездах».
Дело в том, что в нормальных условиях нейтрино не будут контактировать с фотонами. Но исследователи показали, что можно заставить нейтрино и фотоны взаимодействовать в однородных магнитных полях. Главным условием здесь становится размер самого поля, однородность которого должна простираться на сотни километров. Такое существует только в одном месте: в плазменной атмосфере горячих звезд.
Взаимодействие, описанное физиками, включает теоретическое явление, называемое электрослабым эффектом Холла — слияние двух фундаментальных взаимодействий (электромагнитного и слабого) в экстремальных условиях. Эта теоретическая концепция применима только в условиях очень высоких энергий ранней Вселенной или при столкновениях в ускорителях частиц.
«Это давняя загадка, касающаяся механизма, благодаря которому температура самой внешней атмосферы Солнца — его короны — намного выше, чем у его поверхности. Наша работа показывает, что взаимодействие между нейтрино и фотонами как раз высвобождает энергию, которая и нагревает солнечную корону», — подчеркнул Исикава.
Теперь физики намереваются продолжать работу в том же направлении и, возможно, искать новые сценарии взаимодействия самых быстрых элементарных частиц.
