Каков реальный поток космических нейтрино на Землю?

[diant]

Открываю лекции "Введение в нейтринную физику" Д.В. Наумова (Объединенный Институт Ядерных Исследований, Дубна) и читаю на первой странице:

Космические лучи (в основном протоны и легкие ядра), бомбардируя атмосферу Земли, рождают нейтрино и антинейтрино с энергиями 100 МэВ и выше и потоком порядка 10⁶ ν/см²с.
Аналогичные по порядку величины потоки (анти)нейтрино, но с энергиями выше ТэВ, ожидаются от активных галактических ядер.

Подскажите, кто знает, это лапша на уши или реальность (м.б. я отстал от жизни)?

Переводя поток нейтрино, генерируемых КЛ (по Наумову), в энергетические единицы, получается, что нейтрино, рождаемые космическими лучами, дают поток на землю > 10¹⁴ эВ/см²с, что на несколько порядков больше полной энергии, приносимой самими КЛ...
Еще более удивительный результат получается, если поверить Наумову про галактические ядра - там поток от их нейтрино выходит уже >10¹⁸ эВ/см²с, что превосходит солнечную постоянную на орбите земли!!!

Кто разбирается в теме, подскажите, откуда такие нереальные цифры?

[LV46]

Переводя поток нейтрино, генерируемых КЛ (по Наумову), в энергетические единицы, получается, что нейтрино, рождаемые космическими лучами, дают поток на землю > 1014 эВ/см2с, что на несколько порядков больше полной энергии, приносимой самими КЛ..

Цифры может и реальные. Дело в том, что нейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом вообще, и с земными детекторами в частности. Так что никакого парадокса нет.

[ziggyStardust]

  ну а прирост энергии откуда?

[LV46]

ну а прирост энергии откуда?

Если это ко мне вопрос, то непонятно о каком приросте энергии идёт речь. И по отношению к чему этот "прирост".

[ziggyStardust]

 Энергии приносимой космическими лучами высокой энергии...

[diant]

Посмотрел статьи со спектрами космических нейтрино. При энергиях >100 МэВ их поток получается никак не больше 10^-1/см²с (если верить научному сообществу в целом). Видимо, Наумов ерунду какую-то пишет.

[konstkir]

А на себя не грешите? 

Дайте хоть один такой спектр.

[diant]

Их полно в сети. Например.

Знаете, я бы рад сам ошибиться, но РАН запрещает нам даже слово молвить о любых чудесах с КПД>100%.
А тут нейтринный выход по энергии на 4 порядка больше полного входа (поток КЛ в атмосферу ~ 10¹⁰ эв/см²сек, а рождаемые КЛ нейтрино имеют энергетический поток 10¹⁴ эв/см²сек)
Это ... 1000000% КПД получается, такая удивительная преобразующая сила у атмоферы? Или как это все понимать? Пишет вроде сотрудник ОИЯИ.

PS. На этом графике лучше видно (глаза напрягать не надо).

[PavelSI]

получается, что нейтрино, рождаемые космическими лучами, дают поток на землю

На нейтрино вроде как должна приходиться довольно большая часть энергии излучения звёзд, особенно при сверхновых. Но я не слышал, чтобы сейчас умели разделять атмосферные нейтрино, рождаемые лучами в атмосфере, и их общий поток.
Солнечные нейтрино имеют довольно низкую энергию, а от сверхновых - ожидается что энергия будет выше, но опять же точно не скажу. Не окажется ли так что общий поток нейтрино указан верно, но неверно дано объяснение их происхождения?

[LV46]

Энергии приносимой космическими лучами высокой энергии...

Не вижу проблемы.

[konstkir]

Их полно в сети. Например.

Знаете, я бы рад сам ошибиться, но РАН запрещает нам даже слово молвить о любых чудесах с КПД>100%.
А тут нейтринный выход по энергии на 4 порядка больше полного входа (поток КЛ в атмосферу ~ 10¹⁰ эв/см²сек, а рождаемые КЛ нейтрино имеют энергетический поток 10¹⁴ эв/см²сек)
Это ... 1000000% КПД получается, такая удивительная преобразующая сила у атмоферы? Или как это все понимать? Пишет вроде сотрудник ОИЯИ.

PS. На этом графике лучше видно (глаза напрягать не надо).

Что конкретно вам видно на этом графике?
Всем видно и известно, например, что через см2 в секунду проходит миллиарды нейтрино с энергией несколько Мэв от Солнца и более от других источников

Перемножить сможете?

[diant]

Всем видно и известно, например, что через см2 в секунду проходит миллиарды нейтрино с энергией несколько Мэв от Солнца и более от других источников

Нейтрино с энергией несколько МеВ от Солнца не более 10⁶/см²сек, это давно известный факт. Это в основном борные нейтрино, их уже много раз меряли и перепроверили поток (hep не в счет, это копейки). Никаких миллиардов в этом диапазоне энергий нет и в помине. Грифик ниже - ныне весьма точно установленный стандарт.

Но вопрос вообще не про солнечные нейтрино. Пожалуйста перечитайте первый пост внимательно. У Солнца выше граници ~20 МэВ нейтрино уже нет.
Вопрос про нейтрино (1) с энергией 100МэВ и более и (2) ТэВ и более. Наумов пишет про их потоки, о них я и спрашивал.

[konstkir]

Каждую секунду через площадку на Земле площадью в 1 см² проходит около 6⋅10¹⁰ нейтрино, испущенных Солнцем[5],
Помножить на 2 000 000 эв сможете?
И других энергий по графику тож?
 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Нейтрино

[diant]

Каждую секунду через площадку на Земле площадью в 1 см² проходит около 6⋅1010 нейтрино, испущенных Солнцем[5],

Факт бесспорный, но к теме отношения не имеет.
Пожалуйста, пишите по существу вопроса.

[konstkir]

Кстати, посмотрел графики у Наумова(на 2-ой стр.)

Они примерно такие же как ваши. Атмосферные нейтрино и по числу и по общей энергии на много порядков меньше солнечных( и солнечной радиации)

[ziggyStardust]

Не вижу проблемы.

Я Вам завидую...

[diant]

Нашел статью Grand Unied Neutrino Spectrum at Earth (2019). В ней есть хороший график на 2-й странице. На его нижней диаграмме (Neutrino energy flux) дан сразу энергетический спектр всех нейтрино достигающих земли из космоса.
Из него хорошо видно, что нейтрино с энергиями более 100 МэВ приносят на Землю не более ~10⁹ эв/см²сек.
То есть КПД преобразования энергии КЛ этого диапазона в энергию нейтрино порядка 10% (что выглядит весьма реалистично).
Разлиновал эту диаграмму - она ниже.

Это хорошо согласуется с подобной оценкой для ГэВных нейтрино в книге В.С.Мурзина "Астрофизика космических лучей" (стр. 435): "Полный поток нейтрино с Eν > 1 ГэВ достигает 0,1 потока первичного излучения". Здесь тоже примерно 10% КПД.

Кстати, посмотрел графики у Наумова(на 2-ой стр.)
Они примерно такие же как ваши. Атмосферные нейтрино и по числу и по общей энергии на много порядков меньше солнечных( и солнечной радиации)

Именно. Откуда у Наумова на первой странице такие фантастические потоки, ума не приложу. И пока у меня нет версий кроме одной - банальная ошибка в статье.

[gbrs]

А какая нижняя граница чувствительности нынешних нейтринных детекторов? Порядка кэВа?

[diant]

Насколько я знаю, не менее 100 кэВ. Тепловые солнечные нейтрино (кэВные) пока не ловятся детекторами.
Галлиевый детектор (как Баксанский) имеет порог 232,5 кэВ, индиевый (115In) еще кажется не реализован.

[diant]

Автор статьи (Наумов) наконец ответил сам. Пишет, что в этих числах ошибки.
Поэтому вопрос снимается. Спасибо всем за дискуссию.