|
|||||||||
|
|
||||||||
01.07 - 19:38
Физики впервые подтвердили регистрацию солнечных нейтрино CNO-циклаАнализ данных детектора Borexino впервые позволил физикам подтвердить обнаружение нейтрино, которые образуются внутри Солнца в ходе CNO-цикла. Регистрация этих частиц является экспериментальным свидетельством протекания ядерных реакций этого типа в недрах звезд, а дальнейшие исследования позволят уточнить химический состав Солнца. О результатах ученые сообщили на виртуальной конференции «Neutrino 2020», их публикация в рецензируемом журнале на данный момент отсутствует. CNO-цикл — это совокупность ядерных реакций, в ходе которых водород превращается в гелий при участии углерода (C), азота (N) и кислорода (O). Ученые полагают, что этот цикл является одним из основных процессов термоядерного синтеза для массивных звезд главной последовательности, но происходит и в недрах более легких светил — в том числе внутри Солнца. Поскольку наблюдать внутренности звезды напрямую невозможно, информацию о термоядерных процессах физики получают при помощи косвенных измерений. Источником данных здесь выступают нейтрино — чрезвычайно легкие (энергия покоя оценивается в менее чем 0,12 электронвольт) элементарные частицы, которые, в частности, становятся продуктами реакций CNO-цикла. Особенность нейтрино заключается в том, что они очень слабо взаимодействуют с веществом. С одной стороны, это упрощает работу ученых — испущенные в недрах светила частицы практически беспрепятственно доходят до наблюдателя и при этом почти не теряют энергию — согласно оценкам, через каждый квадратный сантиметр вблизи поверхности Земли пролетают десятки миллиардов нейтрино в секунду (из них сотни миллионов рождены в CNO-цикле). С другой стороны, существенно усложняется регистрация частиц — из колоссального числа нейтрино лишь малая часть взаимодействует с веществом. Чтобы обнаружить достаточное число событий, необходимо строить массивные детекторы, тщательно изолировать их от шума и продолжать эксперимент вплоть до нескольких лет. Участники проекта Borexino под руководством Джаокино Рануччи (Gioacchino Ranucci) из Национального института ядерной физики в Италии провели обработку данных нейтринного детектора в период с июля 2016 по февраль 2020 года. Установка оснащена несколькими слоями защиты, каждый из которых отсеивает фоновые частицы космического излучения и земной радиоактивности. В центральной части детектора расположен шар из 280 тонн жидкого сцинтиллятора в нейлоновой оболочке, который окружают 2200 фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). При рассеянии нейтрино на электронах сцинтиллятора возникает излучение, которое ФЭУ регистрируют и преобразуют в выходной сигнал — по его амплитуде можно определить энергию обнаруженной частицы. Установка позволяет ежедневно регистрировать порядка ста событий, однако трудность заключается в том, что детектор улавливает нейтрино сразу от всех возможных процессов — начиная от протон-протонного цикла, который составляет основу термоядерных реакций в Солнце, и заканчивая радиоактивными распадами в земных недрах. Чтобы в распределении событий по энергии выделить нейтрино CNO-цикла, необходимо привлекать теоретические модели и с большой точностью вычислять вклады фоновых реакций в суммарный поток частиц. Проделав такие вычисления и обработав с их помощью многолетнюю статистику детектора, физики впервые смогли надежно подтвердить регистрацию нейтрино CNO-цикла — по словам авторов, статистическая значимость гипотезы достигла уровня 5σ. Таким образом, ученые получили первое достоверное экспериментальное свидетельство термоядерных реакций этого типа в недрах звезды. Будущие исследования позволят на основе таких данных уточнить содержание углерода, азота и кислорода в составе Солнца и, вероятно, получить дополнительные сведения о физике звезд. Ранее мы рассказывали о том, как установка Borexino позволила определить долю энергии протон-протонного цикла в Солнце и оценить разогрев Земли от ядерных распадов в мантии планеты. Подробнее об истории нейтринного эксперимента можно узнать в материале «Лаборатория под горой». Николай Мартыненко https://nplus1.ru/ Ключевые слова:
|
|||||||||
Читайте также:
Welche Eier sind nützlicher: Huhn oder WachtelEier sind eine wertvolle Proteinquelle und andere nützliche Nährstoffe. Które jajka są bardziej przydatne: kurczak czy przepiórkaJajka są cennym źródłem białka i innych korzystnych składników odżywczych. Які яйця корисніші: курячі чи перепелиніЯйця - це цінний джерело білка та інших корисних поживних речовин. Naukowcy odkryli najlepszą herbatę dla zdrowia mózguNaukowcy z Uniwersytetu Northumbria odkryli, że czarna herbata może mieć pozytywny wpływ na zdrowie mózgu. Wissenschaftler haben den besten Tee für die Gesundheit des Gehirns entdecktWissenschaftler der University of Northumbria fanden heraus, dass schwarzer Tee einen positiven Einfluss auf die Gehirngesundheit haben kann. |
|||||||||
|