Изненади от звездите
Международен екип от над 100 учени докладва за откриване на неутрино от слънцето. Това за първи път разкрива, че въглерод-азот-кислород ( CNO) цикълът за синтез е в действие на нашето слънце. CNO е доминиращият енергиен източник, захранващ звезди по-тежки от слънцето, но досега никога не е бил откриван директно в някоя звезда.
През по-голямата част от живота си звездите получават енергия чрез вливане на водород в хелий. При звезди, като нашето слънце това се случва най-вече чрез вериги „протон-протон“. Много звезди обаче са значително по-големи и по-горещи и включват в състава си елементи, по-тежки от хелия. Прогнозата от 30-те години на миналия век е, че CNO цикълът ще бъде доминиращ при тежките звезди.
Неутрините, излъчвани като част от тези процеси, осигуряват спектрален подпис, позволяващ на учените да различават, кога се дължат на протонна верига и кога на CNO-цикъл.
Нетрадиционни модели
Неутрино от CNO може да помогне за разрешаването на важен въпрос в звездната физика. А именно, как централната металичност на слънцето, която може да се определи само от скоростта на неутрино от ядрото, е свързана с металичността на други места в звездата. Традиционните модели срещат трудности. Измерването на повърхностната металичност чрез спектроскопия не съвпадат с измерванията изведени от други методи.
Неутриното са единственият пряк начин, по който науката може да проникне в ядрото на звездите. До 420 милиарда от тях удрят всеки квадратен сантиметър от земната повърхност в секунда, но на практика всички преминават, без да си взаимодействат. Учените могат да ги открият само с много големи детектори с изключително ниски фонови нива на радиация.
Borexino
Детекторът Borexino се намира дълбоко под Апенинските планини в централна Италия. Той открива неутрино като светкавици, получени при сблъсък с електрони. Голямата му дълбочина, размер и чистота го правят уникален за този тип наука. Той е единствен по рода си за ниско фоново излъчване. Проектът е иницииран в началото на 90-те години от група физици от Университета в Милано.
Borexino успешно измерва компонентите на слънчевите неутрино потоци „протон-протон“ и помага да се усъвършенстват параметрите на осцилация. Учените отдавна се стремят да разширят обхвата на науката, за да търсят неутрино в тесен спектрален регион с особено нисък фон. До скоро това изглеждаше неизпълнимо.
Пробив в науката
Изследователски групи от Princeton, Virginia Tech и UMass Amherst обаче вярват, че CNO неутрино все още може да бъде разкрито, като се използват допълнителните стъпки за пречистване.
През годините и благодарение на поредица от ходове за идентифициране и стабилизиране на фона, американските учени постигнаха някои успехи. Преди откриването на CNO неутрино, лабораторията е планирала Borexino да прекрати операциите си в края на 2020 г. Но тъй като данните, използвани в анализа са замразени, учените продължават да събират информация. Централната чистота продължава да се подобрява. Това води до нови резултати, фокусирани върху металообработването. Събирането на данни може да продължи до 2021 г.
