Neutriino-oskillaatio

Neutriinojen sekoitus

Jos neutriinoilla on massa , niin neutriinot voisivat sekoittua. Ilmiö olisi samanlainen kuin tunnettu kvarkkien sekoittuminen. Sekoittuminen tarkoittaa sitä, että neutriinon vuorovaikutustilat eivät ole pysyviä.

Neutriinojen oskillaatio

Neutriinojen sekoittuminen johtaa neutriino-oskillaation. Normaalisti neutriino syntyy tilaan jossa se vuorovaikuttaa elektronin kanssa. Neutriino-oskillaatio voi aiheuttaa sen, että edetessään avaruudessa neutriino voi muuttua tilaan jossa se vuorovaikuttaa elektronin sijasta myonin kanssa. (Myoni= alkeishiukkanen, joka muistuttaa elektronia, mutta on 200 kertaa raskaampi). Itse asiassa tällöin neutriino vaihtaisi tilaansa säännöllisesti elektronin neutriinosta myonin neutriinoon ja takaisin ja ja sama aina uudelleen. Suurimman osan ajasta neutriino on kuitenkin sekatilassa, osin elektronin ja osin myonin neutriinona, ja molempain osuudet muuttuvat rytmikkäästi. Jos sekoitus on vain osittainen, niin neutriino ei koskaan ehdi myonin neutriinoksi, vaan palaa takaisin jo varhaisemmassa vaiheessa, kun se on vain osittain myonin neutriino.

Oskillaatio aineessa

Kulkiessaan väliaineessa pienenpienet vuorovaikutukset voivat hidastaa neutriinon kulkua aavistuksen verran. Kuitenkin elektronin neutriino ja myonin neutriino vuorovaikuttavat eri tavoin, ja ne hidastuvatkin eri suuresti. Se taas vaikuttaa oskillaatioon. Useimmiten aine heikentää oskillaatiota, mutta suotuisissa olosuhteissa se voi vahvistaa oskillaatiota niin, että elektronin neutriino muuttuu suoraan myonin neutriinoksi eikä koskaan enää muutu takaisin.

Aurinkoneutriino-ongelman ratkaisu?

Neutriino-oskillaatio voisi selittää puuttuvien aurinkoneutriinojen ongelman . Auringon ydinreaktiossa neutriinot syntyvät aina elektronin neutriinoina. Auringon neutriinoja mittaavat laitteet ovat herkkiä vain elektronin neutriinoille, muut neutriinot eivät jätä signaalia laitteistoihin. Jos auringosta tulevat neutriinot muuttuisivat elektronin neutrinoista myonin neutriinoiksi ennen kuin ne ehtivät maahan, niin niitä ei enää havaittaisi kokeissa. Tätä pidetään parhaimpana selityksenä auringosta tulevien neutriinojen katoamiseen.

Neutriinon hajoaminen

[tuleeko tähän jotakin ??]

Lisätietoja

Neutriinojen tietosivu (englanniksi): numerotietoja neutriinojen ominaisuuksista.

Juha Peltoniemi