Ajankohtaista

Väitös: 7.4.2017 Supernovaräjähdyksestä paenneet hiukkaset kertovat tähden kuolemasta (Almosly)

Alkamisaika: perjantai 07. huhtikuuta 2017, 12.00

Päättymisaika: perjantai 07. huhtikuuta 2017, 15.00

Paikka: Ylistönrinne, FYS 1

Wafa Almosly
Wafa Almosly

FM Wafa Almoslyn fysiikan väitöskirjan ”Theoretical study of supernova neutrino and antineutrino scattering off the stable cadmium and lead isotopes” tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Natalie Jachowicz (Ghent University, Belgium) ja kustoksena professori Jouni Suhonen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Neutriino on yksi luonnon perushiukkaista. Niitä syntyy niin avaruudessa kuin maapallollakin, niin tähtien elämää ylläpitävissä ydinreaktioissa kuin ydinvoimaloissa. Neutriinoja on kaikkialla, minkä takia niiden ominaisuudet ovat yksi nykyfysiikan tärkeimmistä ja haasteellisimmista tutkimuskohteista.

Yksi neutriinojen syntylähteistä on supernovaräjähdys. Almosly tutki väitöskirjassaan näissä räjähdyksissä syntyvien neutriinojen siroamista atomiytimistä. Tutkimuksessa käytettiin aikojen saatossa vakiintunutta neutriinojen siroamista kuvaavaa sirontateoriaa.

Avaruudessa miljardien tähtien elämä päättyy lopulta supernovaräjähdykseen tähden energiavarojen ehtyessä. Tällöin tähden säteilypaine pienenee ja painovoima ottaa yliotteen hiipuvasta tähdestä rutistaen sitä kasaan kuin märkää pesusientä. Tähti tekee viimeisillä voimillaan vastaiskun räjäyttämällä itsensä, jolloin hyvin lyhyessä ajassa suuri osa sen jäljellä olevasta energiasta pakenee neutriinojen ja niiden antihiukkasten, antineutriinojen kuljettamana. Koska neutriinot vuorovaikuttavat hyvin heikosti aineen kanssa, pääsevät ne kuin varkain tähden sisältä. Nämä karanneet neutriinot voidaan havaita maapallolla sijaitsevilla, valtavan suurilla neutriinoilmaisimilla. Ne kantavat mukanaan tietoa tähden elämän viimeisistä vaiheista, ja ovat siten hyödyksi supernovien syntymekanismeja kuvaavien teorioiden kehittelyssä.

Almoslyn väitöstutkimuksessa tarkastelukohteiksi on valittu itsekseen hajoamattomat kadmium- ja lyijy-ytimet. Kyseiset ytimet ovat kiinnostavia siksi, että niitä käytetään monissa tärkeissä kokeissa, joiden tarkoituksena on havaita supernovista saapuneita neutriinoja. Väitöskirjassa suoritetut laskelmat neutriinojen sirontavaikutusaloille ytimistä ovat erittäin tärkeitä neutriinoilmaisimissa havaittujen signaalien analyysissä ja sitä seuraavassa supernovaräjähdyksen mallintamisessa. Laskelmat auttavat myös tulevaisuuden jättiläismäisten kokeiden optimaalisessa suunnittelussa.

Lisätietoja:

Wafa Almosly, puh. +3545 601 1406, wafa.w.almosly@student.jyu.fi

Viestintäharjoittelija Kirke Hassinen, puh. 040 805 3638, tiedotus@jyu.fi

Wafa Almosly valmistui Damascuksen yliopiston fysiikan laitokselta Syyriassa vuonna 2006. Hän valmistui maisteriksi teoreettisesta fysiikasta Jyväskylän yliopiston fysiikan laitokselta vuonna 2013, jolloin hän myös aloitti jatko-opintonsa.

Wafa Almoslyn väitöskirja julkaistaan Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen raporttisarjassa no.3/2017, ISBN  978-951-39-7018. Julkaisua saa tilata fysiikan laitokselta puhelimitse numerosta +358 40 805 4356.

Abstract:

In this thesis work, an extensive study of neutrino- and antineutrino-nucleus interactions is performed. The work is focused on supernova-neutrino scattering off the stable cadmium and lead isotopes. The studied nuclei are of interest for the investigations of neutrino-properties and for neutrino-detection experiments.

The adopted nuclear-structure models are based on the quasiparticle random-phase approximation (QRPA) and the microscopic quasiparticle-phonon model (MQPM) and the cross-sections calculations are based on the Donnelly-Walecka formalism. The computed cross sections are folded with a two-parameter Fermi-Dirac distribution to obtain realistic estimates of the nuclear responses to supernova neutrinos.

This thesis consists of two parts, an overview part and publications part. The overview part summarized the main aspect of the performed studies of the five publications presented in the second part.

kuuluu seuraaviin kategorioihin: ,