意大利Borexino研究团队证实太阳在CNO聚变循环中产生了中微子

2020年11月26日 11:43 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

意大利 Borexino 探测器研究团队刚刚证实了持续数十年的理论,找到了太阳中产生微中子的碳氮氧(CNO)循环的首个证据。研究人员称这是一项历史性的成就,因为早在几十年前,学界就已经提出了有关恒星氢燃烧通道的发光理论。

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研究配图 - 1:CNO 核聚变序列 / 太阳中微子能谱

此前,来自意大利国家核物理研究所(INFN)旗下格兰萨索国家实验室的 Borexino 团队,已经对恒星产生能量的主要方式(质子-质子链反应)展开过研究。

通过检测源自质子-质子链循环的中微子通道,Borexino 团队得以顺利完成了这项研究。最新的 CNO 研究,也注入了类似的努力。

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研究配图 - 2:Borexino 光谱数据拟合

研究人员解释称,他们测量了由此循环产生的中微子,并公布了首个实验证据,以证明这种“额外的能量生成机制”正在我们熟悉的这颗恒星上发生。

这项发现的基础,源于 30 年前的 1990 年代(持续十多年、涉及太阳物理学的相关研究)。而 Borexino 探测器本身,也是广泛开展的科学合作下的一个结果(米兰和普林斯顿等大学均有参与)。

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Borexino 探测器结构图

INFN 表示,超灵敏的探测器,是这项研究发现中最关键的一环。如上图所示 Borexino 具有洋葱式的多层造型,具有相当高的放射纯净性。

其能够检测到穿过地球的中微子,而不会产生干扰。但要通过检测中微子来确认恒星的 CNO 循环,本身就是一件相当复杂且艰巨的任务。

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研究配图 - 4:CNO 计数与光谱分析结果

在探测器团队、软件、以及诸多专家的携手努力下,Borexino 团队最终交付出了一份满意的答卷。有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然》(Nature)期刊上。

原标题为《Experimental evidence of neutrinos produced in the CNO fusion cycle in the Sun》。

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