Después de todo, las ‘partículas fantasmales’ pueden interactuar con la luz: ScienceAlert

Después de todo, es posible que los neutrinos, esas partículas diminutas y delicadas que fluyen por el universo como casi nada, en realidad estén interactuando con la luz.

Según nuevos cálculos, las interacciones entre neutrinos y fotones pueden ocurrir en fuertes campos magnéticos que se encuentran en el plasma que rodea las estrellas.

Es un descubrimiento que podría ayudarnos a comprender por qué la atmósfera del Sol es más caliente que su superficie, dicen los físicos Kenzo Ishikawa de la Universidad de Hokkaido y Yutaka Tobita, físico de la Universidad de Ciencias de Hokkaido, y, por supuesto, estudiar la misteriosa partícula fantasma en el Sol. Con más detalle.

“Nuestros resultados son importantes para comprender las interacciones de la mecánica cuántica de algunas partículas fundamentales de la materia”. Ishikawa dice. “También puede ayudar a revelar detalles de fenómenos actualmente poco comprendidos en el Sol y otras estrellas”.

Los neutrinos son Entre las moléculas más abundantes En el universo, sólo es superado por los fotones. Pero en su mayoría se mantienen reservados. Los neutrones casi no tienen masa y apenas interactúan con la materia. Para los neutrinos, el universo no es nada: sombras o fantasmas, a través de los cuales pasan fácilmente. Miles de millones de neutrinos pasan a través de ti ahora, como pequeños fantasmas.

Pero los científicos creen que los neutrinos puede ser importante Sondear y descubrir fenómenos astrofísicos. Por qué el universo es como esy mejorar nuestra comprensión de la física de partículas. Saber si interactúan con el universo y cómo lo hace revela no sólo información sobre los neutrinos, sino también sobre las interacciones de las partículas y el universo cuántico.

El trabajo de Ishikawa y Tobita es teórico y utiliza análisis matemático para determinar las condiciones bajo las cuales los neutrones pueden interactuar con los cuantos electromagnéticos: los fotones. Descubrieron que el plasma altamente magnetizado es un gas Cargada positiva o negativamenteDebido a la resta o suma de electrones, proporciona el entorno adecuado.

“En condiciones normales ‘clásicas’, los neutrinos no interactuarán con los fotones”. Ishikawa dice.

“Sin embargo, hemos revelado cómo se puede inducir a los neutrinos y los fotones a interactuar en campos magnéticos regulares de muy gran escala, hasta 10 órdenes de magnitud”.³ ¿Cuánto? Existe en forma de una sustancia conocida como plasma, que se encuentra alrededor de las estrellas”.

Anteriormente, Ishikawa y Tobita Exploré la posibilidad Un fenómeno teórico conocido como efecto Hall electrodébil podría facilitar las interacciones de neutrinos en la atmósfera solar. Esto sucede cuando, en condiciones extremas, ocurren dos de las reacciones más fundamentales del universo, Electromagnetismo Y el fuerza débilalgo así como fusionarse en uno.

Los investigadores descubrieron que, según la teoría electrodébil, los neutrinos pueden interactuar con los fotones. Si la atmósfera de una estrella fuera capaz de producir el entorno adecuado para el efecto Hall electrodébil, estas interacciones podrían ocurrir allí.

En su artículo, Ishikawa y Tobita calculan los estados de energía del sistema fotón-neutrino durante esta interacción.

“Además de contribuir a nuestra comprensión de la física fundamental, nuestro trabajo también puede ayudar a explicar el llamado rompecabezas del calentamiento de la corona solar”. Ishikawa dice.

“Este es un misterio de larga data sobre el mecanismo por el cual la atmósfera exterior del Sol – la corona – está a una temperatura mucho más alta que la superficie del Sol. Nuestro trabajo muestra que la interacción entre neutrinos y fotones libera energía que calienta la atmósfera del Sol. La corona solar.”

En trabajos futuros, el dúo espera realizar más investigaciones sobre cómo los neutrinos y los fotones intercambian energía en entornos extremos.

La investigación fue publicada en La física está abierta..