O primă ”poză” a spectrului complet de neutrino emis de Soare

0

Aproximativ 99% din energia emisă de Soare sub formă de neutrino este produsă prin secvențe de reacții nucleare inițiate de fuziunea proton-proton (pp) în care hidrogenul este convertit în heliu, spun oamenii de știință, inclusiv fizicianul Andrea Pocar de la the University of Massachusetts Amherst. Astăzi ne sunt prezentate noile rezultate de la Borexino, unul dintre cei mai sensibili detectori de neutrino de pe planetă, localizat adânc sub Munții Apenini din Italia.

„Neutrino emiși în acest lanț sunt o unealtă unică pentru fizica solară și fizica neutrino”, explică ei. Noua lor lucrare din revista Nature spune că ”primul studiu complet al tuturor componentelor lanțului pp făcut de Borexino”. Aceste componente includ nu numai neutrino pp, dar și alte feluri numiți Berilium-7 (7Be), pep și Boron-8 (8B). Reacția de fuziune pp dintre doi protoni pentru a produce deuteron, adică nuclei de deuteriu, este primul pas al unei secvențe de reacții responsabil pentru aproximativ 99% din energia emisă de Soare, spune Pocar.

El adaugă că ”Ceea ce avem astăzi ca date este o creștere majoră, nu este un salt, dar este încoronarea a mai bine de 10 ani de culegere de date, pentru a arăta întregul spectru al Soarelui deodată. Rezultatele noastre reduc incertitudinile, ceea ce nu sună prea grozav însă este tipul de avans care nu prea este deseori recunoscut în știință. Valoarea acestuia este faptul că măsurătorile devin tot mai precise pentru că avem mai multe date și datorită muncii dedicate a tinerilor fizicieni implicați, avem o mai bună înțelegere a aparatului experimental”.

„Borexino oferă cel mai bun aparat de măsură care a fost construit vreodată pentru neutrino pp și 7Be”, a adăugat el. ”Alte experimente măsoară neutrno 8B mai precis, însă măsurătoarea noastră, cu o fidelitate mai mică, este în concordanță cu celelalte”.

Mai mult decât atât ”Odată ce ai date mai precise, le poți reintroduce în modelul comportamentului SOarelui, apoi acesta poate fi rafinat și mai mult. Totul conduc la o înțelegere mai bună a Soarelui. Neutrino ne-au spus cum arde Soarele și, în schimb, Soarele ne-a oferit o sursă unică de a studia comportamentul neutrino. Borexino, care este programat să mai ruleze încă doi, trei ani, ne-a întărit înțelegerea asuptra Soarelui într-un mod profund.”

Pentru studii anterioare ale neutrino pp, 7B, pep și 8B, echipa s-a concentrat pe fiecare separat în analize concentrate ale datelor strânse în ferestre stricte de energie, ”la fel cum ai încerca să caracterizezi o pădure făcând câte o poză fiecărui tip individual de copaci”, a explicat Pocar. ”Poze multiple îți dau o idee despre pădure, însă nu este același lucru cu a face o poză întregii păduri”.

„Ceea ce am făcut noi acum este să facem câte o singură poză ce reflecă întreaga pădure, întregul spectru al tuturor tipurilor diferite de neutrino într-o singură poză. În loc să folosim zoom-ul pentru a ne uita la bucăți mici, ne uităm la întreg. Ne cunoaștem detectorul atât de bine acum, suntem încrezători că încercarea noastră este validă pentru întregul spectru al energiilor neutrino”.

Fluxuri solare de neutrino țășnesc din steaua din centrul sistemului nostru solar cu aproape viteza luminii, mai bine de 420 de miliarde lovind fiecare centimetru pătrat al suprafeței Pământului în fiecare secundă. Pentru că aceștia interacționează doar prin forțe nucleare slabe, ei practic prin materie fără să li se întâmple nimic, ceea ce îi face foarte greu detectabili și diferenția de degradările nucleare ale materiei ordinare, spune Pocar.

Instrumentul Borexino detectează neutrino pe măsură ce aceștia interacționează cu electronii unui lichid organic ultra-pur scintilator în centrul unei sfere înconjurate de 1,000 de tone de apă. Adâncimea mare și multele protecții similare foilor de ceapă mențin miezul ca cel mai puțin radiant mediu de pe Pământ. Acesta este singurul detector de pe glob capabil să observe întregul spectru al neutrino solari deodată, mai notează acesta.

Fizicianul de la UMass Amherst, unul dintre capii echipei de mai bine de 100 de oameni de știință, este în mod particular interesat să își îndrepte acum atenția către măsurarea unui alt tip de neutrino solar numit CNO, despre care speră că va fi util în răspunsul la întrebarea deschisă din fizica stelară: care este conținutul metalic al Soarelui?

„Există două modele ce prezic niveluri diferite de elemente mai grele decât heliu, care pentru astronomi este un metal, în Soare; un model cu conținut mai mic sau mai mare de metale”, spune acesta, Neutrino CNO sunt emiși într-o secvență de reacție de fuziune ciclică diferită de lanțul pp, fiind sub-dominantă în Soare; însă despre care se crede că este sursa principală de putere pentru stelele mai grele. Fluxul de neutrino CNO solari este afectat într-o măsură foarte mare de conținutul de metale.

Pocar spune că ”Datele noastre arată în mod probabil niște diferențe pentru conținut mare de metale, deci ne vom uita la acest lucru pentru că neutrino de la Soare, mai ales CNO, ne ajută să rezolvăm acest puzzle”.

Borexino este un proiect de colaborare internațională fondat de National Science Foundation din SUA, the Italian National Institute for Nuclear Physics ce are în subordine laboratoarele Gran Sasso și fonduri din Germania, Rusia și Polonia.

sursa: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181024131439.htmAflă cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Exerciții pentru lobii frontali

Gândirea, comportamentul și controlul emoțional, planificarea și creativitatea sunt toate funcții reglate de lobii frontali din creier. Aceste funcții sunt...

Închide