Teadlased paljastavad päikese "hinge", jälgides osakesi maa all

Maa-aluses mäestikus on teadlastel õnnestunud Päikese tuuma esmakordselt jälgida selle neutriinoemissioonide kaudu libedate elementaarsete osakestega, mis näitavad, et meie täht särab veel vähemalt 100 000 aastat.

"Kui on tõsi, et silmad on hinge peegel, siis nende neutriinodega ei näe me mitte ainult päikese nägu, vaid ka selle tuuma. Saame pilgu heita päikese hingele, " teatas Massachusettsi ülikooli füüsik Andrea Pocar., Amherstis (USA kirdeosa), kes osales selles avastuses tänu Borexino detektorile. Detektor on maetud 1400 meetri sügavusse kivisse Gran Sasso laborisse Kesk-Itaalias.

Päikese energia pärineb 99% vesiniku tuumade liitumisest tähe südames. See reaktsioon muudab prootonid (positiivselt laetud osakesed) deuteeriumituuma (vesiniku vorm) ja vabastab teiste osakeste hulgas madala energiaga neutriino nimega "neutriino pp" ("prootoni-prooton") - võttis kokku keskuse Katses osalenud Prantsuse Riiklik Uurimisinstituut (CNRS).

Ilma elektrilaenguta ja gravitatsiooni suhtes väga tundmatud, suhtlevad neutriinod aatomitega hõredalt ja läbivad seega ainet, peaaegu ilma tagajärgedeta.

Need omadused võimaldavad Päikese tuuma toodetud "neutrinos pp" läbida päikeseplasma sekundite jooksul ja jõuda Maale vaid kaheksa minutit hiljem valguse kiirusele lähedase kiirusega. See on meie planeedi massiline, kuid valutu pommitamine kiirusega kümneid tuhandeid osakesi ruutsentimeetri kohta sekundis.

Vastupidi, selle reaktsiooni käigus toodetav energia kandub footonite kujul ja enne pinnale jõudmist ja sealt edasi Maale jõudmiseks kulub "üks või kakssada tuhat aastat Päikese tiheda aine läbimiseks", selgitas CNRS.

Otsesed tunnistajad

Borexino eksperimendis täheldatud neutriinod on kümneid tuhandeid aastaid tagasi toodetud valguskiirte näol tegelikult otsesed tunnistajad tähe südames toimuvale, samal ajal kui selle energia soojendab meid.

"Kui võrrelda neid kahte Päikese kiirgavat energiat, saame teavet nende termodünaamilise tasakaalu kohta umbes 100 000 aasta jooksul, " ütles Andrea Pocar.

Tulemused näitavad, et Päikese aktiivsus on sellest ajast vaevalt muutunud ja "kinnitavad, et meie täht jätkab analoogset toimimist veel vähemalt 100 000 aastat", jätkab CNRS.

Seda teavet oli võimalik saada tänu Borexino eksperimendile, mis hõlmab Apenniinide alla kaevatud tunnelis sada teadlast kogu maailmast. Selle kivimid neelavad kosmilisi kiiri, mis pommitavad maad püsivalt ja võivad mõõtmeid võltsida.

See on koht, kus 14-meetrise laiusega roostevabas kera, mida omakorda kaitseb tohutu veemahuti, suudab detektor hõivata päikese libedad neutriinod välismaailma interaktsioonide kõige isoleeritumas ümbruses.

Selle saavutamiseks kasutab Borexino "orgaanilist sädet", mis on täidetud vedela süsivesinikuga, mis on saadud "tõesti väga, väga vanast õlist", mis oli mitu miljonit aastat vana, lisas Andrea Pocar. "Me kasutame seda kogu võimaliku süsiniku eemaldamiseks, " kuna see süsiniku looduslikult radioaktiivne vorm, mis aja jooksul tuhmub, "katab neutriinosignaalid, mida tahame tuvastada."

CNRS-i andmetel sisaldab detektori sees olev ülipuhas vedelik radioaktiivsust kümme miljardit korda rohkem kui klaas vett. Need on "ainulaadsed omadused", mis võimaldavad meil jälgida "peaaegu reaalajas" päikese vabastatud neutriinovoogusid.

Via kokkuvõtlikult