Tương tác neutrino với cấu trúc phân tử dày đặc

Các cấu trúc phân tử dày đặc trên các hành tinh nặng hơn (tinh thể hoặc các hợp chất khác mà chúng ta thường không biết) sẽ cho phép neutrino đi qua dễ dàng như trên Trái đất?

Các neutrino sẽ không đi qua các sao lùn trắng hoặc sao neutron dễ dàng như qua Trái đất, được đo bằng tốc độ tán xạ trên mỗi khoảng cách, vì các loại sao này rất đậm đặc: sao lùn trắng dày hơn khoảng một triệu lần so với nước, sao neutron dày đặc như nước Hạt nhân nguyên tử.

Để phân tán neutrino với cơ hội> 50%, bạn "chỉ" cần bên trong một ngôi sao neutron dọc theo 10 lần đường kính quỹ đạo Trái đất quanh mặt trời:

Mặt cắt tán xạ neutrino-nucleon là khoảng đối với neutrino có năng lượng trên khoảng 1 GeV, theo bài báo này . Một proton có đường kính khoảng 1,75 ⋅ 10 - 15 m . Với 1,75 ⋅ 10 - 15 m / 10 - 42 m 2 = 1,75 ⋅ 10 27 chúng tôi cần khoảng 1,75 $10^{-38}cm^2=10^{-42}m^2$$1.75\cdot 10^{-15}m$

$$1.75\cdot 10^{-15}m/10^{-42}m^2=1.75 \cdot 10^{27}$$ nucleon liên tiếp để phân tán neutrino. Đó là về 1,75 ⋅ 10 27 ⋅ 1,75 ⋅ 10 - 15 m = 3 ⋅ 10 12 m = 20  au như một ước tính sơ bộ. (Để đơn giản, tôi đã bỏ qua cường độ giảm dần theo cấp số nhân của chùm neutrino trong môi trường tán xạ.) Các neutrino có thể sẽ phân tán dễ dàng hơn một chút trong một ngôi sao neutron so với cùng số lượng neutron đi qua một lần, nhưng đó là dự đoán dựa trên tán xạ tiết diện cho hạt nhân nặng hơn.$1.75\cdot 10^{27}$ $$1.75\cdot 10^{27}\cdot 1.75\cdot 10^{-15}m=3\cdot 10^{12}m=20\mbox{ a.u.}$$

Một điều ấn tượng về neutrino là bạn sẽ cần khoảng một năm ánh sáng để ngăn chặn neutrino khoảng 50% thời gian . Đó là do neutrino chỉ tương tác yếu với vật chất.

$X$$X$$X$

Ngoài ra, các cấu trúc cấp phân tử không ảnh hưởng đến sự tương tác với neutrino, mà là cấu trúc hạt nhân.