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物理学家在太阳核心中检测中微子

时间：2021-10-01 09:24:58 来源：

这是一支国际物理学家团队直接检测到由阳光核心的质子 - 质子融合过程创建的中微子。

Amhersts，Massachusetts - 使用全球最敏感的中微子探测器之一，这是一个国际物理学家团队，包括Andrea Pocar，Laura Cadonati和博士生Keith Otis在Massachusetts Amherst大学的报告中，首次发出自然问题他们直接检测到由太阳核心的“Keystone”质子 - 质子（PP）融合过程产生的中微子。

POCar解释说，PP反应是反应序列负责约99％的反应序列的第一步。在太阳核心的融合反应期间，在核过程和放射性衰变的核过程中产生了太阳微子探和放射性衰变。这些颗粒以几乎光的速度从恒星中流出，多达420亿次每秒击中地球表面的每平方英寸。

因为他们只通过核弱的力量互动，他们几乎不受影响，它们使它们变得非常难以检测和区分普通材料的痕量核衰减。

umass amherst物理学家，一支来自100多名科学家团队的一个主要调查员说，“随着这些最新的中微子数据，我们直接看着Sun最大的能源生产过程或反应链的发起者非常热，致密的核心。虽然我们在日常生活中看到的灯光在大约八分钟内到达我们，但它需要数千年的时间，以便从太阳中心发出光线。“

“通过将两种不同类型的太阳能辐射，作为中微子和表面光，我们获得了关于太阳热力学均衡的实验信息，超过约100,000年的时间尺度，”POCAR增加。“如果眼睛是灵魂的镜子，用这些中微子，我们看起来不只是在脸上，但直接进入其核心。我们瞥了一眼太阳的灵魂。“

“据我们所知，Neutrinos是我们看着太阳内部的唯一方式。当两种质子保险丝形成氘核时，散发出这些PP Neverrinos特别难以研究。这是因为它们是低能量，在天然放射性非常丰富并从其相互作用中掩盖信号的范围内。“

位于意大利亚平宁山脉深的钻孔仪器，检测中微子，因为它们与超纯有机液体闪烁体的电子相互作用，在一个大球体的中心包围1000吨水。其巨大的深度和许多洋葱保护层将核心保持为地球上最辐射的培养基。

实际上，它是地球上唯一能够同时观察整个阳光中氨基的探测器。中微子有三种类型或“味道”。来自太阳核心的人的味道是“电子”的味道，随着他们远离发源地，他们振荡或改变了另外两种口味，“muon”到“tau”。POCAR说，通过这种和以前的太阳中微子测量，钻孔实验强烈证实了这种难以置信的颗粒的这种行为。

使用Borebino的一个至关重要的挑战是需要控制和精确地量化所有背景辐射。POCAR说钻石中心的有机闪烁体填充有苯般的液体来自“真正的，真正的老，数百万岁的石油”中最古老的液体。

“我们需要这一点，因为我们希望所有碳-14都腐烂，或尽可能多地衰减，因为碳-14β衰减覆盖我们要检测的中微子信号。我们知道闪烁体中只有三个C14的原子为亿亿枚原子，这表明它是多么清洁。“

一个相关的问题，物理学家在他们的新论文中讨论的是，当闪烁体中的两个C14原子同时衰减时，他们称之为“堆积”的事件类似于PP太阳能中微子相互作用的事件。在分析的大力进步中，POCAR说，“Keith OTIS PD解决了解决这些新的PP中微子分析过程中统计识别和减去这些堆积事件的问题的方法。”

虽然检测PP Neutrinos不是原始国家科学基金会赞助的博罗涅实验的一部分，但是我们可以做到的一点点，“天体物理学家说。“我们将探测器的敏感性推向以前从未实现过的限制。”

Borexino是由NSF资助的国际合作，由NSF，意大利国家核物理研究所（INFN），管理Gran Sasso Labs，以及德国，俄罗斯，波兰和法国的类似组织。

出版物：博罗诺合作，“太阳中的主要质子 - 质子融合过程中的中微子，”自然512,383-386（2014年8月28日）; DOI：10.1038 / Nature13702

图像：美国宇航局


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