Легкие стерильные нейтрино во Вселенной.

Легкие стерильные нейтрино во Вселенной.

Сводка формул в pdf Иллюстрации Полный список задач в pdf


Задача 1. Ширина распада $\nu_s \rightarrow \nu_f + \gamma$ равна при малых $\theta_s$ $$ \Gamma_{\nu_s \rightarrow \nu_f + \gamma} = \frac{9 \alpha}{256 \pi^4}\, G_F^2 \, m_{\nu_s}^5 \, \sin^2\theta_s, $$ где $\alpha = 1/137$ - постоянная тонкой структуры. Оценить поток почти монохроматических $\gamma$-квантов на Земле от распадов $\nu_s$ в нашей Галактике при $m_{\nu_s} = 10$ кэВ и $\sin(2\theta_s) = 10^{-5}$, считая, что стерильные нейтрино - частицы темной материи. Указание. Модель распределения темной материи использовать ту же, что в Задаче 2 к эпизоду "Поиски WIMPs": плотность темной материи однородна в центральной области размера $1$ кпк, а затем убывает так же, как в гало Галактики (где кривые вращения - плоские). Отправить решение


Задача 2. Оценить поток $\gamma$-квантов с современной энергией $E_{\gamma} < m_{\nu_s}/2$, образовавшихся в результате распадов стерильных нейтрино за всю историю существования Вселенной. Дать численную оценку при $m_{\nu_s} = 10$ кэВ, $\sin(2\theta_s) = 10^{-5}$ Отправить решение