Detektor neutrin detekuje nový typ „částice ducha“ vycházející ze Slunce

Obrovský podzemní detektor neutrin zvaný Borexino se sídlem v Itálii detekoval zcela nový typ neutrin vycházejících ze slunce. Objevená neutrina potvrdila 90 let starou hypotézu.

Nepolapitelná neutrina a stará teorie

Neutrina jsou tedy ultralehké částice, které se tvoří v průběhu jaderných reakcí (přeměna vodíku na helium) a většinu dříve objevených částic na Zemi vyrobila naše ty slunce.

Ale již v roce 1930 byla předložena teorie, podle které by Slunce mělo produkovat neutrina úplně jiný typ v průběhu reakce, na které se podílí kyslík, dusík a uhlík - to jsou neutrina tohoto typu CNO.

A teprve nyní byl detektor Borexino schopen potvrdit teoretický předpoklad.

Proč je tento objev důležitý?

Samozřejmě, že reakce typu CNO tvoří nevýznamnou část sluneční energie, ale podle předpokladů v v mnohem hmotnějších hvězdách je právě tato reakce hlavní hnací látkou termonukleáru syntéza.

Právě experimentální detekce neutrin na CNO umožňuje sestavit skládačku cyklu sluneční fúze do jediného obrázku.

Podle hlavního výzkumného pracovníka v Borexino F. Kalaprisa, skutečná detekce nového typu neutrin, které produkuje naše slunce, je pouze jedno procento z celkového počtu. To naznačuje, že vědci správně chápou, jak hvězdy obecně fungují.

Jak byl objeven nový typ neutrina

Nalezení nového typu neutrina se ukázalo jako poměrně obtížný úkol. A to vše proto, že i obyčejný typ neutrina, který doslova bombarduje každý čtvereční centimetr asi 65 miliard „projektilů“ každou sekundu, s nimiž zřídka interagují látka.

A většina jednoduše prostupuje skrz nás a naši planetu.

Právě pro registraci takových vzácných srážek neutrin s atomy hmoty byly vytvořeny speciální detektory, ve kterých se používají obrovské objemy kapaliny nebo plynu detektoru.

V průběhu srážky neutrin s atomy tedy dochází k záblesku světla, který je zaznamenán speciálně vyladěnými detektory.

Ale jak se ukázalo, neutrinové signály typu CNO jsou detekovatelné ještě obtížněji. Koneckonců, podpisy typu CNO silně připomínají podpisy na pozadí emitované samotným detektorem.

Abychom tento problém vyřešili, strávili roky, během nichž inženýři nastavili teplotu instalace na maximální zpomalení kapaliny uvnitř detektoru a zaměření na signály, které přicházejí ze samého středu detektoru, a ne z jeho hrany.

A až v únoru 2020 byl signál konečně zaznamenán. Od té doby vědci dále zvýšili citlivost centrální části detektoru, což umožní zaznamenat takovou vzácnou interakci mnohem častěji.

A tato práce má za cíl především zlepšit porozumění procesům probíhajícím ve hvězdách a pochopit, jak jsou „kovové“ hvězdy, včetně našeho Slunce.

Pokud se vám materiál líbil, zvedněte palce a nezapomeňte se přihlásit k odběru. Děkuji za pozornost!