يكشف كاشف النيوترينو عن نوع جديد من "جسيمات الأشباح" المنبعثة من الشمس
اكتشف كاشف عملاق للنيوترينو تحت الأرض يسمى Borexino ، ومقره في إيطاليا ، نوعًا جديدًا تمامًا من النيوترينو المنبعث من الشمس. أكدت النيوترينوات المكتشفة فرضية عمرها 90 عامًا.
النيوترينوات المراوغة والنظرية القديمة
لذا ، فإن النيوترينوات عبارة عن جسيمات فائقة الخفة تتشكل في سياق التفاعلات النووية (تحويل الهيدروجين إلى هيليوم) ومعظم الجسيمات المكتشفة سابقًا على الأرض تم إنتاجها من قبلنا أنت الشمس.
ولكن في عام 1930 البعيد ، تم طرح نظرية مفادها أن الشمس يجب أن تنتج نيوترينوات نوع مختلف تمامًا في سياق التفاعل الذي يشارك فيه الأكسجين والنيتروجين والكربون - وهي نيوترينوات من النوع CNO.
والآن فقط تمكن كاشف Borexino من تأكيد الافتراض النظري.
لماذا هذا الاكتشاف مهم؟
بالطبع ، يشكل تفاعل نوع CNO جزءًا ضئيلًا من الطاقة الشمسية ، ولكن وفقًا للافتراضات ، في في النجوم الأكثر ضخامة ، يكون هذا التفاعل هو القوة الدافعة الرئيسية للنواة الحرارية نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة.
إن الاكتشاف التجريبي لنيوترينوات CNO هو الذي يجعل من الممكن تجميع لغز دورة الاندماج الشمسي في صورة واحدة.
وفقًا لكبير الباحثين في Borexino F. كالابريسا ، الاكتشاف الفعلي لنوع جديد من النيوترينو الذي تنتجه شمسنا ، يمثل واحد بالمائة فقط من الإجمالي. يشير هذا إلى أن العلماء يفهمون بشكل صحيح كيفية عمل النجوم بشكل عام.
كيف تم اكتشاف نوع جديد من النيوترينو
تبين أن العثور على نوع جديد من النيوترينو كان مهمة صعبة نوعًا ما. وكل ذلك بسبب نوع عادي من النيوترينو ، والذي يقصف حرفياً كل سنتيمتر مربع ترتيب 65 مليار "مقذوف" كل ثانية ، نادرا ما تتفاعل معها مستوى.
والجزء الأكبر يتخلل ببساطة من خلالنا ومن خلال كوكبنا.
من أجل تسجيل مثل هذه التصادمات النادرة للنيوترينوات مع ذرات المادة ، تم إنشاء كاشفات خاصة ، حيث يتم استخدام كميات ضخمة من سائل أو غاز الكاشف.
لذلك ، أثناء اصطدام النيوترينوات بالذرات ، يحدث وميض من الضوء ، يتم تسجيله بواسطة أجهزة الكشف المضبوطة بشكل خاص.
لكن كما اتضح ، فإن إشارات النيوترينو من نوع CNO أكثر صعوبة في الكشف عنها. في الواقع ، فإن التوقيعات من نوع CNO تشبه إلى حد كبير توقيعات الخلفية المنبعثة من الكاشف نفسه.
من أجل حل هذه المشكلة ، استغرق الأمر سنوات ، قام خلالها المهندسون بضبط درجة حرارة التركيب الحد الأقصى من تباطؤ السائل داخل الكاشف والتركيز على الإشارات التي تأتي من مركز الكاشف ، وليس من حوافها.
وفقط في فبراير 2020 ، كان من الممكن أخيرًا إصلاح الإشارة. منذ ذلك الوقت ، زاد العلماء من حساسية الجزء المركزي للكاشف ، مما سيجعل من الممكن تسجيل مثل هذا التفاعل النادر في كثير من الأحيان.
ويهدف هذا العمل ، أولاً وقبل كل شيء ، إلى تحسين فهم العمليات التي تحدث في النجوم وفهم كيف تكون النجوم "المعدنية" ، بما في ذلك شمسنا.
إذا كنت تحب المادة ، فرفع إبهامك وتأكد من الاشتراك. شكرا لاهتمامكم!