[ad_1]

دانشمندانی که عضو همکاری Borexino هستند ، اولین شواهد تجربی برای ظهور به اصطلاح چرخه CNO خورشید را ارائه داده اند: آنها توانسته اند به طور مستقیم نوترینوهای متمایز تولید شده در طی این سنتز را تشخیص دهند. این یک نقطه عطف مهم در طول مسیر برای درک بهتر فرآیندهای همجوشی است که در خورشید اتفاق می افتد. در عین حال ، اگرچه چرخه CNO نقشی جزئی در خورشید ما بازی می کند ، اما به احتمال زیاد این روش غالب برای تولید انرژی در سایر ستارگان پرجرم و گرم است. یافته های همکاری Borexino در آخرین شماره مجله منتشر شده است طبیعت.

خورشید چگونه انرژی تولید می کند؟ به عنوان یک راکتور همجوشی غول پیکر ، هیدروژن را به طور مداوم به هلیوم تبدیل می کند ، فرایندی که “احتراق هیدروژن” نیز نامیده می شود. در اصل ، این شامل دو نوع فرآیند است. از یک طرف ، واکنش پروتون-پروتون (واکنش pp) وجود دارد. این امر با همجوشی مستقیم دو هسته هیدروژن برای تشکیل ایزوتوپ هیدروژن میانی دوتریم ، که بعداً هلیوم از آن تشکیل می شود ، آغاز می شود. از طرف دیگر ، عناصر سنگین تر کربن (C) ، نیتروژن (N) و اکسیژن (O) در نوع دوم زنجیره واکنش شرکت می کنند که به چرخه CNO یا چرخه Bethe-Weizsäcker معروف است. در حالی که واکنش pp در ستاره های کوچکتر مانند خورشید ما غالب است ، چرخه CNO فرآیند اصلی برای تولید انرژی در ستاره های پرجرم و گرم است.

همانطور که در مورد تمام فرآیندهای همجوشی موجود در خورشید اتفاق می افتد ، علاوه بر هلیوم و مقدار زیادی انرژی که باعث می شود خورشید و ستاره های خواهر او تعداد بیشماری نوترینو تولید کنند. نوترینوها میلیاردها میلیاردی به زمین می رسند و معمولاً بدون مانع از آن عبور می کنند. پروفسور مایکل ورم ، فیزیکدان نوترینو از خوشه تعالی PRSTMA + در دانشگاه یوهانس گوتنبرگ در ماینتس ، گفت: “با این وجود ، ما قادر به شناسایی این نوترینوها با استفاده از ردیاب آزمایش بزرگ بورکسینو هستیم که در 1400 متری زیر زمین واقع شده است.” JGU) و عضو همکاری Borexino. “آنها به ما ایده روشنی از فرآیندهای هسته خورشید می دهند.”

در حالی که همکاری Borexino در سالهای اخیر توانسته است نوترینوهای حاصل از چندین واکنش در طول زنجیره pp را تشخیص دهد ، اما موفقیت فعلی آنها شناسایی صریح نوترینوهای آزاد شده در چرخه CNO است که در مقایسه با آنها بسیار کمتر است. “اگرچه بر اساس محاسبات مدل ، انتظار داشتیم كه چرخه CNO در خورشید نیز رخ دهد ، اما شواهد مستقیمی از این امر قبلاً هرگز به دست نیامده است. فقط یك سیگنال نوترینوی مشخص می تواند شواهد قانع كننده ای راجع به این واقعیت ارائه دهد – اثبات بدون سایه تردید. “

علاوه بر این ، تیم تحقیقاتی همچنین قادر به تخمین شار کل نوترینوها با رسیدن CNO به زمین بود. حدود 700 میلیون از آنها هر ثانیه یک سانتی متر مربع از سیاره ما پرواز می کنند ، اما این فقط یک صدم از کل نوترینوهای خورشیدی است. دکتر Daniele Gufanti ، فوق دکترای تیم مایکل ورم و عضو همکاری Borexino ، افزود: “این با انتظارات نظری مطابقت دارد که چرخه CNO در خورشید حدود یک درصد از انرژی تولید شده را بر عهده دارد.”

دو فیزیکدان نوترینو از ماینتس بر این باورند که نتایج جدید یک نقطه عطف مهم در راه دستیابی به درک جامعی از فرآیند های سنتز است که نه تنها خورشید ما بلکه ستارگان عظیم را نیز به حرکت در می آورد و باعث می شود که آسمان شب ما روشن شود. این محققان همچنین راه را برای نگاه بهتر به عناصر تشکیل دهنده هسته خورشیدی هموار می کند ، به ویژه از نظر اینکه چگونه عناصر سنگین تری مانند کربن ، نیتروژن و اکسیژن علاوه بر هیدروژن و هلیوم در پلاسمای خورشید یافت می شوند. آن را فلز بودن بنامید. نوترینو ممکن است دوباره تنها راهنمای ما باشد که به ما در کشف این مسئله کمک می کند.

###

درباره ردیاب Borexino

آشکارساز Borexino از سال 2007 داده های نوترینو خورشیدی را جمع آوری می کند. این آزمایشگاه در بزرگترین آزمایشگاه زیرزمینی جهان ، Laboratori Nazionali del Gran Sasso در ایتالیا نگهداری می شود. در قلب ردیاب Borexino یک بالون نایلونی فوق العاده کروی با دیواره های بسیار نازک قرار دارد که حاوی 280 تن مایع مخصوص سوسوزن است. یک نوترینو فقط چند صد بار در روز با مواد آشکارساز ارتباط برقرار می کند. سپس چشمک زن های کوچکی ایجاد می شود که توسط حدود 2000 حسگر بسیار حساس تشخیص داده می شوند.

برای اطمینان از اینکه سیگنالهای کشف شده واقعاً از نوترینوها بدست می آیند ، دانشمندان باید سایر منابع سیگنال بالقوه را رد کرده یا آنها را در هنگام تجزیه و تحلیل داده ها فیلتر کنند – این شامل رادیواکتیویته زمینه طبیعی و تداخل ناشی از تابش کیهان ، به ویژه مربوط به میمون اما حتی اگر این مخزن در زیر لایه ای از سنگ به ضخامت 1400 متر در توده گران ساسو در نزدیکی رم محافظت شده باشد ، برخی از میون ها هنوز هم می توانند به آن برسند ، در حالی که پوسیدگی رادیواکتیو می تواند سیگنالهایی ایجاد کند که در نگاه اول نمی توان آنها را تشخیص داد سیگنال نوترینو واقعی تیم ماینتس در توسعه تکنیک های پیشرفته تجزیه و تحلیل است که به سرکوب چنین حوادث پس زمینه کمک می کند تا سیگنال های نادرینو نادر قابل شناسایی باشند.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir