Материалы портала «Научная Россия»

2 комментария 893

Исследователи обнаружили нейтрино от Солнца и доказали существование цикла углерод-азот-кислород в нашей Вселенной

Исследователи обнаружили нейтрино от Солнца и доказали существование цикла углерод-азот-кислород в нашей Вселенной
Ученые обнаружили нейтрино от Солнца, которые доказывают, что в нашей Вселенной работает цикл CNO: углерод-азот-кислород, который является основным источником энергии, приводящим в действие звезды тяжелее Солнца.

Ученые обнаружили нейтрино от Солнца, которые доказывают, что в нашей Вселенной работает цикл CNO: углерод-азот-кислород, который является основным источником энергии, приводящим в действие звезды тяжелее Солнца, - пишет eurekalert.org.

Нейтрино обнаружила международная группа из почти 100 ученых Коллаборации Borexino, включая физика элементарных частиц Андреа Покара из Массачусетского университета в Амхерсте.

Покар рассказал, что большую часть своей жизни звезды получают энергию, превращая водород в гелий. В звездах, таких как наше Солнце, это в основном происходит через «протон-протонные» цепочки. Однако многие звезды тяжелее и горячее, чем наше Солнце, и включают в свой состав элементы тяжелее гелия - качество, известное как металличность. С 1930-х гг. ученые предсказывают, что у тяжелых звезд будет преобладать CNO-цикл.

Нейтрино, испускаемые как часть этих процессов, обеспечивают спектральную сигнатуру, позволяющую ученым отличать нейтрино из «протон-протонной цепи» от таковых из «CNO-цикла». Покар отмечает: «Подтверждение того, что CNO есть на нашем солнце, где он работает только на один процент, укрепляет нашу уверенность в том, что мы понимаем, как работают звезды».

Помимо этого, нейтрино CNO могут помочь решить важный открытый вопрос в звездной физике: как центральная металличность Солнца, которая может быть определена только по скорости нейтрино CNO из ядра, связана с металличностью где-то еще в звезде. Традиционные модели столкнулись с трудностью - измерения металличности поверхности с помощью спектроскопии не согласуются с измерениями металличности под поверхностью, полученными с помощью другого метода - гелиосейсмологических наблюдений.

Покар говорит, что нейтрино - единственный прямой зонд, который наука использует для исследования ядра звезд, включая Солнце, но их чрезвычайно трудно измерить. Целых 420 миллиардов из них попадают на каждый квадратный дюйм поверхности Земли в секунду, но практически все проходят без взаимодействия. Ученые могут обнаружить их только с помощью очень больших детекторов с исключительно низким уровнем радиационного фона.

Детектор Borexino находится глубоко под Апеннинами в центральной Италии, в Лаборатории Националь-дель-Гран-Сассо INFN. Он обнаруживает нейтрино как вспышки света, возникающие при столкновении нейтрино с электронами в 300-тонном сверхчистом органическом сцинтилляторе. По словам Покара, его большая глубина, размер и чистота делают Borexino уникальным детектором для этого типа науки, единственным в своем классе для обнаружения низкофонового излучения. Проект был инициирован в начале 1990-х годов группой физиков под руководством Джанпаоло Беллини из Миланского университета, Франка Калаприса из Принстона и покойного Раджу Рагхавана из Bell Labs.

До своих последних открытий коллаборация Borexino успешно измеряла компоненты потоков «протон-протонных» солнечных нейтрино, помогала уточнить параметры осцилляций ароматов нейтрино и, что наиболее впечатляюще, даже измерила первый этап цикла: очень низкоэнергетический «протон-протонный» - вспоминает Покар.

Его исследователи мечтали расширить сферу науки, чтобы также искать нейтрино CNO - в узкой спектральной области с особенно низким фоном - но эта цель казалась недосягаемой. Однако исследовательские группы из Принстона, Технологического института Вирджинии и Университета Массачусетса в Амхерсте полагали, что нейтрино CNO еще можно обнаружить с помощью дополнительных этапов очистки и методов, которые они разработали, чтобы реализовать требуемую исключительную стабильность детектора.

По словам Покара, «помимо обнаружения нейтрино CNO, что является предметом статьи в Nature на этой неделе, теперь есть даже потенциал, чтобы помочь решить проблему металличности».

До открытия нейтрино CNO лаборатория планировала прекратить работу Borexino в конце 2020 года. Но поскольку данные, использованные в анализе для доклада Nature, были заморожены, ученые продолжили сбор данных, поскольку центральная чистота продолжала улучшаться. По словам Покара, необходимо сделать новый результат с упором на металличность реальной возможностью. Сбор данных может быть продлен до 2021 года, поскольку необходимые материально-технические и разрешительные документы в процессе выполнения нетривиальны и требуют много времени. «Каждый дополнительный день помогает», - отмечает он.

[Фото: eurekalert.org]

Источник: www.eurekalert.org

вселенная звезда нейтрино солнечная система солнце углерод-азот-кислород цикл cno

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • NgnPqmxYDAjUy5B, 26 ноября 2020 г. 11:40:57

    Анна, зачем было переводить чужой пресс-релиз, если есть несколько российских? В Борексино много наших ученых. Один из пресс-релизов:
    http://www.jinr.ru/posts/eksperimentalnoe-podtverzhdenie-teorij-o-termoyadernom-sinteze-v-massivnyh-zvezdah/
  • NgnPqmxYDAjUy5B, 26 ноября 2020 г. 11:43:47

    Перевод машинный?

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.