[ad_1]

آمهرست ، ماساچوست – یک تیم بین المللی متشکل از حدود 100 دانشمند از همکاری Borexino ، از جمله فیزیک ذرات آندره پوکار از دانشگاه ماساچوست آمهرست ، گزارش در طبیعت کشف این هفته نوترینو توسط خورشید ، برای اولین بار به طور مستقیم نشان داد که چرخه کربن-نیتروژن-اکسیژن (CNO) روی خورشید ما کار می کند.

Pocar توضیح می دهد که چرخه CNO منبع انرژی غالب است ، که ستاره های سنگین تر از خورشید را تغذیه می کند ، اما هرگز به طور مستقیم در هیچ ستاره ای یافت نشده است.

وی افزود: در بیشتر زندگی خود ، ستاره ها با تزریق هیدروژن به هلیم انرژی دریافت می کنند. در ستاره هایی مانند خورشید یا فندک ما ، این بیشتر از طریق زنجیره های پروتون-پروتون اتفاق می افتد. با این حال ، بسیاری از ستاره ها سنگین تر و گرمتر از خورشید ما هستند و عناصر سنگین تری از هلیوم را نیز شامل می شوند ، کیفیتی که به عنوان فلزیت شناخته می شود. پیش بینی دهه 1930 این است که چرخه CNO در ستاره های سنگین غالب خواهد بود.

نوترینوهایی که به عنوان بخشی از این فرایندها ساطع می شوند ، امضای طیفی را فراهم می کنند که به دانشمندان امکان می دهد آنهایی را که از “زنجیره پروتون-پروتون” هستند از “چرخه CNO” تشخیص دهند. پوکار خاطرنشان می کند: “تأیید سوختن CNO خورشید ، جایی که فقط یک درصد کار می کند ، اعتماد به نفس ما را نسبت به نحوه کار ستاره ها تقویت می کند.”

علاوه بر این ، یک نوترون با CNO می تواند به حل یک سوال مهم در فیزیک ستاره کمک کند. یعنی چگونه فلزات مرکزی خورشید ، که فقط با سرعت نوترینو CNO از هسته تعیین می شود ، با فلزات در جای دیگر ستاره ارتباط دارد. مدل های سنتی با دشواری روبرو می شوند – اندازه گیری فلز سطح با استفاده از طیف سنجی با اندازه گیری فلزیت سطح حاصل از روش متفاوت ، مشاهدات هلیوسیمولوژیک موافق نیست.

پوکار می گوید نوترینوها در واقع تنها کاوش مستقیمی هستند که علم برای هسته ستاره ها ، از جمله خورشید دارد ، اما اندازه گیری آنها بسیار دشوار است. بالغ بر 420 میلیارد از آنها در هر سانتی متر مربع از سطح زمین در ثانیه برخورد می کنند ، اما تقریباً همه بدون تعامل عبور می کنند. دانشمندان فقط می توانند آنها را با ردیاب های بسیار بزرگ با سطح تابش پس زمینه بسیار کم تشخیص دهند.

ردیاب Borexino در اعماق کوههای Apennine در مرکز ایتالیا در آزمایشگاه INFN Nazionali del Gran Sasso واقع شده است. این نوترینوها را به عنوان صاعقه ای که در اثر برخورد یک نوترینو با الکترون در یک عطر پاک کن آلی فوق خالص 300 تنی ایجاد شده است ، تشخیص می دهد. Pocar می گوید ، عمق ، اندازه و خلوص زیاد آن باعث شده است Borexino یک آشکارساز منحصر به فرد برای این نوع دانش ها باشد ، و تنها ردیابی در کلاس خود برای اشعه کم زمینه است. این پروژه در اوایل دهه 1990 توسط گروهی از فیزیكدانان به سرپرستی جیان پائولو بلینی از دانشگاه میلان ، فرانك كالاپریس از پرینستون و راجو راگاوان مرحوم آزمایشگاه های بل آغاز شد.

همکاری بورکسینو تا آخرین اکتشافات خود با موفقیت م theلفه های جریانهای نوترینو پروتون-پروتون خورشیدی را اندازه گیری کرد ، به بهبود پارامترهای نوسان مزه نوترینو کمک کرد و چشمگیرترین ، حتی اولین مرحله از چرخه را اندازه گیری کرد: “انرژی بسیار کم” pp پوکار به یاد می آورد “نوترینو”.

محققان وی آرزو داشتند دامنه علمی خود را جستجو کنند تا به دنبال CNO های نوترینو – در یک منطقه طیفی باریک با زمینه به خصوص کم – باشند اما این جایزه غیرقابل دسترسی به نظر می رسید. با این حال ، گروه های تحقیقاتی از پرینستون ، ویرجینیا تک و UMass Amherst معتقد بودند که هنوز می توان نوترینوی CNO را با استفاده از مراحل تصفیه اضافی و روش هایی که آنها برای دستیابی به ثبات آشکارساز مورد نیاز ، شناسایی کرده اند ، شناسایی کرد.

طی سالها ، و به لطف مجموعه اقدامات برای شناسایی و تثبیت زمینه ، دانشمندان آمریکایی و کل همکاری موفق بوده اند. “به جز کشف یک نوترون با CNO ، که موضوع این هفته است طبیعت مقاله ، اکنون حتی پتانسیل کمک به حل مشکل فلزات وجود دارد ، “می گوید Pocar.

قبل از کشف نوترینو CNO ، آزمایشگاه برای Borexino برنامه ریزی کرده بود که فعالیت خود را در اواخر سال 2020 متوقف کند. اما از آنجا که داده های استفاده شده در طبیعت پوکار می گوید ، این مقاله منجمد شده است ، دانشمندان با بهبود خلوص مرکزی همچنان به جمع آوری داده ها می پردازند و نتیجه جدیدی را که بر روی فلز متمرکز شده است ، به یک امکان واقعی تبدیل می کند. جمع آوری اطلاعات می تواند تا سال 2021 ادامه یابد ، زیرا تدارکات و مجوزهای لازم در حالی که در حال انجام هستند غیر پیش پا افتاده و زمانبر هستند. وی گفت: “هر روز اضافی کمک می کند.”

پوکار از مدرسه تحصیلات تکمیلی خود در پرینستون در گروهی به رهبری فرانک کالاپریس در این پروژه شرکت کرد و در آنجا روی طراحی ، ساخت ظرف پلاستیکی و راه اندازی سیستم تصفیه مایع کار کرد. وی بعداً با دانشجویانش در UMass Amherst در مورد تجزیه و تحلیل داده ها و اخیراً در مورد روش های توصیف پس زمینه برای اندازه گیری نوترینوها با CNO کار کرد.

###

این کار در ایالات متحده توسط بنیاد ملی علوم پشتیبانی شد. Borexino یک همکاری بین المللی است که توسط م byسسه ملی فیزیک هسته ای ایتالیا (INFN) و آژانس های تأمین مالی در آلمان ، روسیه و لهستان نیز تأمین می شود.

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