Hace un neutrino de gas emiten radiación de cuerpo negro?

Question

Mi comprensión de la microscópico "mecanismo" de la radiación de cuerpo negro* en un gas es la siguiente: interacciones entre la fluctuación de carga de las distribuciones de partículas de un gas crear un microscópico azar campo electromagnético. La interacción de las partículas con este campo y el uno con el otro directamente (por ejemplo, en las colisiones), la producción de la radiación electromagnética en un espectro continuo que es consistente con el espectro de cuerpo negro.

Esto significa que sólo los gases que, en realidad, a la par que el campo electromagnético están autorizados para producir radiación de cuerpo negro. Esto está bien para casi todas las normales de la materia** * * * en el universo, como casi toda la materia es abiertamente cargadas eléctricamente, o es un compuesto de partículas que se ha hecho cargo de los mandantes, y por lo tanto tiene una fluctuación de la distribución de carga. (En el caso de un fotón de gas, los propios mandantes no están cargadas, pero la radiación de cuerpo negro y el espectro de cuerpo negro son equivalentes, porque en esencia son la radiación de cuerpo negro.) Este no es el caso de los neutrinos. Ellos son de larga duración, pointlike partículas sin carga eléctrica, y como tal, no debe ser capaz de interactuar con el campo electromagnético. Para un gas de neutrinos de no producir radiación de cuerpo negro.

Es este cree que es verdadero? El único "neutrino de gas" en equilibrio térmico, que yo sepa es el conjunto de la reliquia de neutrinos creados a lo largo de con el CMB, y la dificultad de medición de baja energía de los neutrinos significa que probablemente no será la medición de este en cualquier momento pronto. Sin embargo, hay observaciones que apoyan esta línea de razonamiento?

*Me doy cuenta de que la radiación de cuerpo negro es un estadístico, fenómeno macroscópico, por lo que cualquier apariencia de un microscópico "mecanismo" es el estiramiento de la verdad un poco. Por eso no me esfuerzo a entrar en detalles en esta explicación.

**Excepto la materia oscura, obviamente. Que, por masa, debe por todos los derechos de ser considerada la "materia normal" en este universo, pero eso es irrelevante.

Answer 1

Hay una diferencia entre lo local y completa equilibrio termodinámico. La reliquia de los neutrinos cósmicos son un ejemplo de lo anterior. La distribución de la energía cinética puede ser descrito por una única temperatura, pero son deliberadamente no, y no ha sido por un largo tiempo, en equilibrio con un campo de radiación a la misma temperatura.

Con el fin de estar en completo equilibrio termodinámico y emiten radiación de cuerpo negro, los neutrinos tendrían que ser ópticamente gruesa a la radiación en el universo. Que no es el caso ahora, pero efectivamente fue antes de que los neutrinos "desconectados" de materia bariónica sobre 1s después del big bang. Antes de esto, el neutrino gas podría decirse que en el CTE con el campo de radiación debido a la debilidad de las interacciones que los mantenía en equilibrio con los leptones cargados, los protones y los neutrones.

Así que tenga en cuenta que la clave aquí es que los neutrinos, en principio, puede ser ópticamente gruesa, pero eso es porque pueden estar en equilibrio con el acusado bariones/leptones a través de reacciones como $$ e^+ + e^- \leftrightarrow \nu_e + \bar{\nu_e}$$ $$ p + e \rightarrow n + \nu_e$$ $$ n \rightarrow p + e + \bar{\nu_e}$$