Борекино колаборација открива пеп Неутриносе

Pin
Send
Share
Send

Соларна физика неутрина се смирила током последње деценије. Иако их је тешко открити, они пружају најдиректнију сонду соларног језгра. Једном када су астрономи научили да их детектују и решили проблем соларних неутрина, били су у стању да потврде своје разумевање главне нуклеарне реакције која покреће сунце, протонске-протонске (пп) реакције. Али сада су астрономи први пут открили неутрине друге, далеко ређе нуклеарне реакције, реакције протон-електрон-протона (пеп).

У било којем тренутку неколико одвојених процеса фузије претвара Сунчев водоник у хелијум, стварајући енергију као нуспродукт. Главна реакција захтева стварање деутеријума (водоника са додатним неутроном у језгру) као првог корака у низу догађаја који доводе до стварања стабилног хелијума. То се обично дешава фузијом два протона који избацују позитрону, неутрину и фотон. Међутим, нуклеарни физичари су предвиђали алтернативну методу стварања потребног деутеријума. У њему се најпре стапају протони и електрони, формирајући неутрон и неутрино, а затим се придружују другом протону. На основу соларних модела, предвиђали су да ће тим поступком бити створено само 0,23% целокупног Деутеријума. С обзиром на већ неухватљиву природу неутрина, смањена брзина производње учинила је ове пептичке неутрине још тежим за откривање.

Иако их је тешко препознати, пеп неутринови се лако разликују од оних створених пп реакцијом. Кључна разлика је енергија коју носе. Неутринови из пп реакције имају распон енергије до максимално 0,42 МеВ, док пеп неутрини носе врло одабраних 1,44 МеВ.

Међутим, да би изабрали ове неутрине, тим је морао пажљиво очистити податке од удара космичких зрака који стварају муоне који би потом могли комуницирати с угљеником унутар детектора да би створили неутрин са сличном енергијом која би могла створити лажни позитив. Поред тога, овим процесом би се створио и слободан неутрон. Да би их елиминисао, тим је одбацио све сигнале неутрина који су се појавили у кратком року од детекције слободног неутрона. Све у свему, ово је указивало да је детектор дневно примио 4.300 муона, што би створило 27 неутрона на 100 тона детекторске течности и слично, 27 лажних позитивних резултата.

Уклонивши ове детекције, тим је и даље пронашао сигнал неутрина са одговарајућом енергијом и искористио је то за процену укупне количине пеп неутрина који пролази кроз сваки квадратни центиметар на око 1,6 милијарди у секунди, што су напоменули у сагласности са предвиђеним предвиђањима по стандардном моделу који се користи за описивање унутрашњости Сунца.

Осим што ће додатно потврдити астрономи разумевање процеса који покрећу Сунце, овај налаз такође поставља ограничења за други процес фузије, ЦНО Циклус. Иако се очекује да ће овај процес бити мали на Сунцу (чини само 2% целокупног произведеног хелијума), очекује се да ће он бити ефикаснији у топлијим, масивнијим звездама и доминирати у звездама са 50% више масе од Сунца. Боље разумевање граница овог процеса помогло би астрономима да разјасне како функционишу и те звезде.

Pin
Send
Share
Send