Впервые в истории пойманы загадочные частицы Солнца

Впервые в истории пойманы загадочные частицы Солнца

Международная группа физиков впервые обнаружила редкие солнечные нейтрино, которые возникают в результате одной из разновидностей термоядерных реакций превращения водорода в гелий. Частицы, который были пойманы детектором Borexino в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия), должны помочь разрешить загадку металличности Солнца. Свои выводы исследователи представили на виртуальной конференции Neutrino 220.

Согласно теории, солнечные нейтрино должны возникать в результате протон-протонного цикла и CNO-цикла. В первом случае четыре протона водорода сливаются, образуя гелий, и на этот цикл приходится почти вся выделяемая Солнцем энергия (более 99 процентов). Во втором сценарии, который доминирует в очень массивных звездах, в термоядерной реакции участвуют ядра атомов углерода, азота и кислорода. До сих пор физики находили только те нейтрино, что образуются как побочный продукт протон-протонного цикла, пока другие оставались неуловимыми.

Нейтрино CNO-цикла зафиксировали с помощью установки, представляющей собой стальную сферу, заполненную 280 тоннами жидкого сцинтиллятора, то есть веществом, способным излучать свет при столкновении с частицами. Вспышки света улавливают несколько тысяч фотоумножителей, установленных на внутренней поверхности сферы. Хотя каждую секунду через квадратный сантиметр проходят десятки миллиардов нейтрино, внутри сферы в день регистрируется лишь несколько десятков событий взаимодействия нейтрино с жидкостью.

По интенсивности потока нейтрино и их энергии можно определить породившую их ядерную реакцию. Главная проблема заключалась в том, чтобы отличить нейтрино, возникающие в CNO-цикле, от тех частиц, что порождаются следовыми количествами изотопов висмута-210, распадающегося с образованием полония-210. Висмут, в свою очередь, возникает при распаде изотопов свинца, содержащихся на внутренней поверхности сосуда. Полоний просачивался в жидкость и распространялся в ней из-за теплового перемешивания, что затрудняло количественную оценку вклада висмута в нейтринный сигнал. Ученые установили специальные теплоизолирующие экраны, чтобы предотвратить конвекцию сцинтиллятора внутри сферы,и следили за стабилизацией жидкости в течение нескольких лет. Лишь после этого удалось отделить друг от друга нейтринные сигналы, источниками которых служил как висмут, так и CNO-цикл.

Результаты эксперимента показали, что ежесекундно через квадратный сантиметр поверхности Земли проходит 700 миллионов нейтрино CNO-цикла. Открытие этих нейтрино поможет ученым точно определить металличность поверхности Солнца, то есть содержание элементов тяжелее гелия. Значения, полученные в предыдущих исследованиях, отличаются друг от друга на целых 28 процентов.


Похожие новости
Кабмин снова выделил деньги на АТО 21 авг. 2014 г.

Кабмин снова выделил деньги на АТО

Кабинет Министров Украины выделил 9,1 миллиардов гривен на нужды военных в зоне АТО из Резервного фонда госбюджета. Об этом сообщила «Украинская правда». Из общего числа выделенных средств почти 6 миллиардов назначено на нужды Министерства обороны, более...

дальше...

Borexino зафиксировал солнечные протон-протонные нейтрино 30 авг. 2014 г.

Borexino зафиксировал солнечные протон-протонные нейтрино

Подземный детектор нейтрино зафиксировал частицы, произведенные в процессе слияния двух протонов в ядре Солнца. Глубоко в его ядре пары протонов сливаются и формируют более тяжелые атомы, испуская таинственные частицы, которые называются нейтрино, в...

дальше...

Нейтрино могут стать последней каплей для Стандартной модели 06 мая 2014 г.

Нейтрино могут стать последней каплей для Стандартной модели

Некоторые физики удивляются тому, что два относительно недавних открытия привлекли столько внимания: космическая инфляция, постоянное расширение Вселенной, и бозон Хиггса, дающий массу другим частицам. Конечно, открытия пьянящие и весьма интересные,...

дальше...

Физики назвали главный источник подземного тепла 31 янв. 2020 г.

Физики назвали главный источник подземного тепла

Недра нашей планеты выделяют 47 тераватт тепла. Судя по содержанию радиоактивных элементов в земной коре, их распад обеспечивает от 7 до 10 тераватт. Откуда берётся всё остальное?Споры об этом не утихают. Одни специалисты говорят, что наша Земля родилась...

дальше...

Эксперимент NOvA по исследованию нейтрино начал работу 11 окт. 2014 г.

Эксперимент NOvA по исследованию нейтрино начал работу

Нейтрино — одни из самых неуловимых и интересных субатомных частиц, которые ученые пытаются изучать. Лучшее понимание этих крохотных, слабо взаимодействующих частиц может открыть новые области науки и помочь нам понять природу Вселенной. Пара объектов...

дальше...

От физиков вновь ускользнули майорановские нейтрино 05 июня 2014 г.

От физиков вновь ускользнули майорановские нейтрино

Физики из США, Канады, России, Китая, Южной Кореи и Германии, входящие в состав коллаборации EXO-200, в своем эксперименте не обнаружили доказательств существования майорановских нейтрино. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature, кратко с его...

дальше...

14000-тонный детектор зарегистрировал первые нейтрино 17 февр. 2014 г.

14000-тонный детектор зарегистрировал первые нейтрино

Ученые, работающие с экспериментом NOvA заявили о регистрации первых нейтрино на дальнем из двух детекторов. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте лаборатории Ферми. В настоящее время строительство детекторов еще не завершено, поэтому результаты...

дальше...

Откуда берутся частицы для ускорителей? 29 авг. 2014 г.

Откуда берутся частицы для ускорителей?

Когда физикам нужны частицы для ускорителей, они приходят на наш сайт и оставляют объявления в комментариях, предлагая работу вакантным частицам. Иногда им нужны частицы с позитивным настроем, иногда более нейтральные. Затем физики приглашают частицу...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 06 авг. 2020 г.