Techniklexikon

MSW-Effekt

Teilchenphysik, Mikheyew-Smirnow-Wolfenstein-Effekt, ein 1979 von Wolfenstein entwickelter und 1985 von Mikheyew und Smirnow weiterverfolgter Erklärungsansatz für das Problem der solaren Neutrinos durch vermutete materie-verstärkte Neutrinooszillationen in der dichten Sonnenmaterie. Materie hoher Dichte beeinflusst die Ausbreitung der Neutrinos durch kohärente, elastische Vorwärtsstreuung. Die Idee hinter dem MSW-Effekt ist, dass die Wechselwirkung unterschiedlicher Neutrino-Flavors in der dichten Sonnenmaterie unterschiedlich zu der im Vakuum ist. Für alle Neutrino-Arten ist eine Wechselwirkung über neutrale Ströme mit den Elektronen der umgebenden Materie möglich, aber nur für die Elektron-Neutrinos n_e existiert eine weitere Wechselwirkungsmöglichkeit über geladene Ströme. Daher ist der Wechselwirkungs-Hamilton-Operator für n_e modifiziert gegenüber den anderen Flavors. Dies führt zu Modifikationen in der Energiedifferenz der beiden Neutrino-Eigenzustände in Materie im Vergleich zu der im Vakuum. Die Elektron-Neutrinos oszillieren in die schwieriger zu messenden m- und t-Neutrinos. Man erwartet durch Anwendung dieses Effektes allerdings auch eine Regeneration der Neutrino-Flavors in der Erde und somit eine Tag-Nacht-Abhängigkeit und eine Jahreszeiten-Abhängigkeit des solaren Neutrinoproblems, die jedoch nicht beobachtet wird.