探测器Borexino检测到一种从未见过的来自太阳的中微子
2020-12-03 08:44:49来源：cnBeta.COM
据外媒报道，意大利一个巨大的地下粒子探测器Borexino已经检测到一种从未见过的来自太阳的中微子。这些中微子证实了一个90年前的假设并完成了我们对太阳和其他恒星融合周期的描述。中微子是在核反应中产生的超轻粒子，地球上探测到的大多数中微子都是由太阳将氢聚变为氦时产生。
但在20世纪30年代，人们预测太阳也会通过碳、氮和氧的反应产生另一种类型的中微子--所谓的CNO中微子。现在Borexino首次探测到了这些中微子。
这种CNO反应只占太阳能量的很小一部分，但在更大质量的恒星中，它被认为是核聚变的主要驱动力。通过实验检测CNO中微子意味着科学家们现在已经把太阳聚变周期中最后消失已久的碎片拼在了一起。
Borexino首席研究员Frank Calaprice百世：“CNO在我们的太阳中仅以百分之一的水平燃烧，这一证实增强了我们了解恒星如何运作的信心。”
探测CNO中微子并非易事。虽然每秒钟约有650亿个太阳中微子撞击地球表面的每平方厘米，但它们很少跟物质相互作用，然后像空气一样直接穿过整个地球。
中微子探测器的设计就是为了监视这些“幽灵粒子”偶然撞上另一个原子的罕见情况。它们通常使用大量的探测流体或气体在受到中微子的撞击时会发出一道闪光。这些实验通常在地下深处的一个房间里进行以此来避开其他宇宙射线的干扰。
然而令人沮丧的是，CNO中微子信号比普通的太阳中微子更难被发现。这是因为它们的特征跟Borexino用作探测器的包裹液态烃的巨大尼龙气球所产生的粒子相似。
为了解决这个问题，该团队花费了数年时间来调整仪器的温度以减缓探测器内部的流体运动并集中注意从中心远离气球边缘的信号。果然，在2020年2月，这个团队终于收到了他们一直在寻找的信号。
从那时起，探测器的中央部分变得更加敏感，而这可能能让明年的探测工作得以进一步发展。这些数据不仅可以提高人类对恒星融合周期的理解，还可以帮助科学家了解太阳和其他恒星的“金属”含量。
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