星系丰度作为中微子遗迹探测方案

我们提出利用中微子在β衰变核（NCB）上的无阈值俘获过程，以银河系中所有可用的候选核作为靶材料，来探测宇宙中微子背景的存在。通过积分银河系的寿命，或许能够将NCB过程的影响视为选定β衰变核丰度比的轻微偏差。首先，必须选择候选核，使得母核和子核的寿命都与银河系相当，否则信号可能被额外的衰变轻易抹去。其次，遗迹中微子能量极低，其德布罗意波长是宏观的，因此它们可能在候选原子的电子云上发生相干散射。因此，在得出任何结论之前，必须比较这两个过程（中微子俘获诱导的β衰变，以及中微子在原子核上的相干散射）的截面。最后，必须计算银河系中靶核的密度。我们假设超新星是唯一的产生源，并将中微子密度近似为均匀背景。在此，我们对187-Re和138-La进行了完整计算，发现需要精度为24位的丰度测量才能探测到遗迹中微子的效应。或者，需要将遗迹中微子密度增强$10^{15}$倍，才能在当前的丰度测量精度内产生可观测效应。