Τα νετρίνα “αποκαλύπτουν” την κόλαση στο εσωτερικό του Ήλιου

Το πείραμα Borexino ακτινογραφεί το εσωτερικό του Ήλιου ανιχνεύοντας τα νετρίνα που παράγουν οι  πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης στο εσωτερικό τουΤο Borexino είναι ένα πείραμα που πραγματοποιείται στο Gran Sasso της Ιταλίας. Σκοπός του η ανίχνευση των νετρίνων που παράγονται στο εσωτερικό του Ήλιου εξαιτίας των πυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης.
Πριν από δυο χρόνια ο ανιχνευτής Borexino ανίχνευσε τα νετρίνα που παράγονται στο εσωτερικό του Ήλιου από μια σπάνια αντίδραση μεταξύ τριών σωματιδίων – συνήθως αναφέρεται ως PEP:

p + e^- + p → ²H + ν

Διαβάστε σχετικά: “Νετρίνα αποκαλύπτουν μια σπάνια αστρική σύντηξη“

Το πείραμα Borexino έρχεται πάλι στο προσκήνιο με μια νέα δημοσίευση στο Nature με τίτλο: “Neutrinos from the primary proton–proton fusion process in the Sun“. Αυτή τη φορά οι ερευνητές του Borexino αναφέρονται στην πιο κοινή πυρηνική αντίδραση που πραγματοποιείται στο εσωτερικό του Ήλιου, διαμέσου της οποίας παράγεται το 99% των νετρίνων που εκπέμπει ο Ήλιος, την σύντηξη των πυρήνων υδρογόνου (πρωτόνια):

 p + p → d + e⁺ + ν_e

ή με διαφορετικό συμβολισμό

 ¹H+¹H → ²H + e⁺ + ν_e

Οι αντιδράσεις διαμέσου των οποίων παράγονται νετρίνα στο εσωτερικό του Ήλιου. Ο πίνακας δίνει επίσης την ενέργεια και την ροή αυτών των νετρίνων που φτάνουν στη Γη

Με τις φασματικές παρατηρήσεις των νετρίνων του πειράματος Borexino, αποδεικνύεται ότι περίπου το 99% της ισχύος που παράγει ο Ήλιος, 3.84 × 10³³ergs/sec, οφείλεται στις αντιδράσεις σύντηξης πρωτονίων p + p.
Κάθε δευτερόλεπτο ο Ήλιος μετατρέπει 600 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου σε ήλιο με μια διαδοχική σειρά πυρηνικών αντιδράσεων που ονομάζεται κύκλος πρωτονίου – πρωτονίου.

Ένα animation με τις κυριότερες πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό του Ήλιου

Είναι γεγονός ότι τα νετρίνα από την αντίδραση ¹H+¹H, στα οποία αναφέρεται η τωρινή δημοσίευση του πειράματος Borexino, έχουν την συντριπτική πλειοψηφία των ηλιακών νετρίνων, σε σύγκριση π.χ. με τα νετρίνα PEP ή εκείνα που ανίχνευσαν οι John Bahcall και Ray Davis προερχόμενα από την διάσπαση του ⁸B (που σχετίζονταν με το επονομαζόμενο “πρόβλημα ηλιακών νετρίνων” και τις ταλαντώσεις των νετρίνων).
Όμως η ανίχνευση  των νετρίνων από την ¹H+¹H είναι δυσκολότερη γιατί έχουν πολύ μικρότερες ενέργειες (<0,4 ΜeV).

Η κρεμμυδοειδής δομή του ανιχνευτή Borexino

Το τελικό συμπέρασμα είναι πως το θεωρητικό πρότυπο που περιγράφει την κόλαση των πυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης στο εσωτερικό του Ήλιου μας επαληθεύεται πλήρως.

πηγη