Neutrinos changeant de saveur en raison d'interactions avec la matière solaire et les champs magnétiques.L'oscillation des neutrinos solaires est le phénomène par lequel les neutrinos produits dans le cœur du Soleil changent de saveur (électron, muon ou tau) en traversant le Soleil et en se dirigeant vers la Terre. Cet effet, connu sous le nom de mécanisme de Mikheyev–Smirnov–Wolfenstein (MSW), provient de l'interaction des neutrinos avec la matière solaire dense, qui modifie leurs masses effectives et les amène à osciller entre les saveurs. Il explique le « problème des neutrinos solaires » de longue date — le déficit observé de neutrinos électroniques provenant du Soleil par rapport aux prédictions théoriques.
L'effet MSW a été proposé indépendamment par Lincoln Wolfenstein en 1978 et par Stanislav Mikheyev et Alexei Smirnov en 1985. Il a été confirmé par l'Observatoire de neutrinos de Sudbury (SNO) en 2001, qui a mesuré le flux total de neutrinos de toutes saveurs et a constaté qu'il correspondait aux prédictions des modèles solaires.
Les neutrinos sont produits dans le Soleil sous forme de neutrinos électroniques par fusion nucléaire. En traversant la matière solaire, ils subissent un décalage d'énergie potentielle dû à la diffusion cohérente vers l'avant avec les électrons. Cette interaction dépend de la saveur, ce qui modifie les angles de mélange entre les états de masse des neutrinos. Lorsque la densité de neutrinos est élevée, la probabilité d'oscillation est amplifiée par résonance, convertissant une grande fraction des neutrinos électroniques en neutrinos muoniques et tauiques. Au moment où ils atteignent la Terre, les détecteurs observent environ un tiers du flux initial de neutrinos électroniques, ce qui correspond aux observations.
La compréhension des oscillations des neutrinos solaires permet de tester avec précision le modèle standard de la physique des particules et fournit une sonde des conditions internes du Soleil, notamment son profil de température et de densité.
L'effet MSW est sensible au champ magnétique du Soleil, ce qui peut créer des voies supplémentaires de conversion de saveur, un sujet exploré dans des recherches récentes sur les « corridors magnétiques » dans l'intérieur solaire.
| P | variable | Survival probability of electron antineutrinos — probabilité |
| \theta_{12} | variable | Solar mixing angle — mixing angle |
| \Delta m_{12}^2 | variable | Mass-squared difference between mass eigenstates 1 and 2 — mass squared difference electronvolt squared |
| L | variable | Distance traveled by the neutrino — distance metre |
| E | variable | Neutrino energy — énergie joule |
| \sin^2 | opérateur | Square of the sine function — sine squared |
