Детектор нейтрин Borexino зафиксировал нейтрино, образующиеся в глубине Солнца, во время необычных термоядерных реакций, свойственных звёздам большей массы.
На итальянском детекторе нейтрино Borexino работаетБольшая международная группа учёных, среди которых много российских специалистов, объединилась для реализации проекта, начатого в 2007 году. Целью проекта являлось обнаружение нейтрино, образующихся в процессе… протон-протонного циклаГлавный путь термоядерных реакций на Солнце заключается в слиянии ядер водорода, образовании гелия и выбросе около 99 процентов всех лучей звезды.
В начале 2010-х обнаружили необходимые артефакты, а в 2020 году планировали завершить проект. Новая находка, сообщённая коллаборацией Borexino,… сообщает в журнале NatureОбнаружение, вероятно, затянет срок функционирования установки. В этот раз учёным удалось уловить сигнал от нейтрино. CNO-циклаСуществует альтернативный путь слияния водорода, где участвуют атомы углерода, азота и кислорода. В звездах, подобных Солнцу, CNO-цикл не так важен, но в более крупных звёздах он становится основным.
Во время этих реакций атомы углерода, азота и кислорода выполняют функцию катализаторов, образуя в качестве побочных продуктов нейтрино с определёнными характеристиками. Эти частицы, отличающиеся малой массой, почти не взаимодействуют с веществом. В результате, несмотря на то, что Солнце постоянно обстреливает пространство потоками нейтрино, практически все они пролетают сквозь наше тело и всю Землю без взаимодействия.
Детекторы нейтрино регистрируют редчайшие столкновения с обычными частицами, порождающие краткую вспышку света. В эксперименте Borexino для этого используется 300 тонн жидкого сцинтиллятора, окружённого многочисленными слоями защиты и наблюдаемого массивом из 2200 фотоумножителей. Отдельные события постепенно формируют статистику, улучшая выделение сигнала на фоне случайного шума. Сейчас, когда удалось зарегистрировать нейтрино CNO-цикла, работа Borexino, возможно, продлится дольше запланированного срока для сбора необходимых данных.
Одна из самых важных характеристик любой звезды — металличностьСодержание элементов тяжелее водорода и гелия определяет характер термоядерных реакций в глубинах звезды и ее эволюцию. Но установленная по спектру излучения с поверхности металличность Солнца не согласуется с данными о металличности внутренних слоев, полученными с помощью косвенных методов, таких как астросейсмология.
Измерение металличности солнечных глубин с помощью темпов CNO-цикла возможно при условии сбора дополнительной информации о неуловимых частицах нейтрино. планируютПродолжить функционирование проекта Borexino в 2021 году, а потенциально — и до 2022 года.