Подземный детектор нейтрино раскрывает последний секрет цикла термоядерного синтеза Солнца

Подземный детектор нейтрино раскрывает секрет синтеза Солнца

Глубоко под землей на территории Италии расположен сверхчувствительный прибор, способен решить практически невозможную задачу и обнаружить нейтрино, которые поступают из ядра Солнца. Это частицы существуют гипотетически, и наука предпринимает все меры, чтобы раскрыть недостающую деталь цикла термоядерного синтеза, который питает Солнце и другие звезды.

Сегодня исследователи из коллаборации Borexino официального заявили, что им практически удалось обнаружить редкий тип нейтрино – прозрачные частицы, которые минуют материю, не покидая ее.


Поиск нейтрино осуществляется в рамках проекта, который поддерживается научным фондом и физиком Массачусетского Университета. Еще в 30-х годах прошлого века была озвучена идея существования «призрачных частиц». Их связали с гипотезой, что они могут быть частью энергии Солнца. Эти частицы могут быть последствием реакции с участием углерода, азота и кислорода.

В процессе высвобождается две частицы нейтрино и другие субатомные частицы и энергия. Существует и другой распространенный процесс синтеза, который выделяет нейтрино – когда водород вступает в реакцию с гелием.

Но их спектральные характеристики совершенно различны. По словам исследователя Дугласа Калаприса, ядерный синтез Солнца укрепляет уверенность в том, что физики понимают, как же работает Солнце и аналогичные ему звезды. Большую часть своего жизненного пути звезда расходует получаемую энергию на превращение водорода в гелий.


В таких звездах, как Солнце, эта реакция проходит за счет протонных цепочек. Но в более горячих и тяжелых звездах углерод и азот катализируют горение водорода и выделяют нейтрино. И именно этот процесс смог определить детектор, установленный в Италии.

Однако измерить нейтрино чрезвычайно трудно. На квадратный метр поверхности земли каждую секунду может попадать свыше 400 миллиардов этих «призрачных частиц». Они проходят через всю планету, минуют ее и не вступают во взаимодействие ни с какими другими частицами, не производя абсолютно никаких реакций.

Ссылка: «Экспериментальные доказательства нейтрино, образовавшихся в цикле синтеза CNO на Солнце», The Borexino Collaboration, 25 ноября 2020 г., Nature. DOI: 10.1038 / s41586-020-2934-0