Образованные на Солнце редкие частицы обнаружены под горой в Италии

Частицы, называемые нейтрино, производимыми CNO, перемещались от Солнца к детектору, похороненному глубоко под горой в Италии. Это открытие делает людей на один шаг ближе к пониманию огненных ядерных реакций, питающих нашу родную звезду.

В ядре Солнца происходят два типа реакций ядерного синтеза. Первым и наиболее распространенным является протон-протонный синтез, в котором протоны сливаются, превращая водород в гелий. Ученые предсказывают, что такие реакции генерируют 99% солнечной энергии. Редко ядерный синтез происходит посредством шестистадийного процесса, называемого циклом CNO, где водород соединяется с гелием с использованием углерода (C), азота (N) и кислорода (O). Протон-протонный синтез и цикл CNO создают различные типы нейтрино, субатомные частицы, которые почти безмассовые и могут проходить через обычное вещество без намека на их присутствие, по крайней мере, большую часть времени. Физики обычно обнаруживают нейтрино, созданные во время протон-протонного процесса. Однако 23 июня на виртуальной встрече Neutrino 2020 исследователи из итальянского детектора Borexino объявили, что они впервые обнаружили солнечные нейтрино, производимые CNO.

Подземный эксперимент Borexino в Лаборатории Национали-дель-Гран-Сассо, недалеко от города Аквила, Италия, был разработан для изучения этих крайне редких нейтринных взаимодействий. Детектор Borexino состоит из резервуара высотой около 18 метров, который содержит 254 тонны сцинтилляционной жидкости, которая мигает светом, когда электроны в жидкости взаимодействуют с нейтрино. Яркая вспышка, которая указывает на более высокую энергию, более вероятна от нейтрино, производимых CNO.

Внутренний резервуар Borexino, погруженный глубоко под землю и окруженный коконом в резервуаре для воды, снабжен чувствительными детекторами, которые чрезвычайно изолированы от фонового излучения космических лучей, присутствующих на поверхности Земли. Без этого экранирования другие сигналы заглушали бы редкие сигналы, исходящие от нейтрино CNO.

Рануччи также приписывает "беспрецедентной чистоте" мерцающей жидкости значительную часть успеха эксперимента.

Сравнение наблюдаемого наблюдения нейтрино CNO с числом наблюдаемых протон-протонных нейтрино поможет определить, какая часть Солнца состоит из элементов, более тяжелых, чем водород, таких как углерод, азот и кислород. Текущие результаты, хотя они еще не были рецензированы и опубликованы в научном журнале, показали значимость более 5 сигм с уровнем достоверности более 99%, то есть вероятность того, что сигнал был получен случайным образом, составляет всего 1 на 3,5 миллиона.

Международное сотрудничество Borexino состоит из исследователей из Италии, Франции, Германии, Польши, России и трех университетов из США, Принстона, Вирджинии и Университета Массачусетса в Амхерсте.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Напомним, ранее сообщалось, что найдена новая частица с необычными свойствами.

Источник