中微子产生了宇宙中数控能量生产机制的首先实验证据

视图进入钻孔探测器的内部。

中微子培养了许多恒星催化融合的首先实验证据

一个关于大约100个科学家合作的国际团队，包括Massachusetts Amherst大学的粒子物理学家Andrea POCAR，在本周从太阳中检测中微子的自然报告，直接揭示了碳 - 氮气的第一次氧气（CNO）融合循环在我们的阳光下工作。

CNO循环是主要的能源源动力比太阳更重，但到目前为止从未在任何明星中直接检测到，POCAR解释。

他补充说，对于他们的大部分时间来说，星星通过将氢气融入氦气而获得能量。在像我们的太阳或更轻的星星中，这主要发生在“质子 - 质子”链中发生。然而，许多恒星比我们的阳光更沉重，更热，并且在其组成中包括比氦更重的元素，一种称为金属的品质。自1930年以来的预测是CNO-循环将在重型恒星中占主导地位。

作为这些过程的一部分发出的中微子提供了一种光谱签名，允许科学家区分那些从“CNO-循环”的“质子链”中的那些。POCAR指出，“在我们的阳光下确认CNO燃烧，在那里它只能以百分之效果，加强了我们理解明星工作的信心。”

钻孔探测器在意大利Infn的Laboratori nazionali del Gran Sasso的意大利中部的Apennine山下深入。它检测Neutrinos作为在中微子碰撞300吨超纯的有机闪烁体中时产生的光的闪光。

除此之外，CNO Neutrinos可以帮助解决Stellar物理中的重要开放问题，他补充道。也就是说，Sun的中央金属性如何，只能由核心的CNO中微子率确定，与恒星的其他地方有关。传统模型已经陷入难度 - 表面金属性测量措施，光谱学不同意从不同方法，HelioSeismology观察中推断的子表面金属测量。

POCAR说中微子是真正唯一直接的探针科学，包括阳光，包括太阳，但它们非常难以衡量。多达4200亿的人每秒击中地球表面的每平方英寸，但几乎所有都通过而不互动。科学家只能使用非常低的背景辐射水平使用非常大的探测器来检测它们。

钻孔探测器在意大利Infn的Laboratori nazionali del Gran Sasso的意大利中部的Apennine山下深入。它检测Neutrinos作为在中微子碰撞300吨超纯的有机闪烁体中时产生的光的闪光。POCAR说，它为这种类型的科学提供了很大的深度，尺寸和纯度使Borexino成为这种类型的独特探测器。该项目于20世纪90年代初发起，由一群由Gianpaolo Bellini在米兰大学，弗兰克卡拉普岛和贝尔实验室的已故Raju Raghavan领导的物理学家。

直到最新的检测，钻孔XINO协作已成功测量“质子 - 质子”太阳能助熔剂的组分，有助于细化中微生风味 - 振荡参数，最令人印象深刻地测量循环中的第一步：非常低的阶梯PP' Neutrinos，POCAR召回。

它的研究人员梦想扩大科学范围，也可以在一个狭窄的光谱区域中寻找CNO Neutrinos - 背景的狭窄光谱区域 - 但该奖项似乎遥不可及。然而，普林斯顿，弗吉尼亚州科技和umass Amherst的研究群体认为可以使用他们开发的额外净化步骤和方法来揭示CNO Neutrinos，以实现所需的精致检测器稳定性。

多年来，由于一系列举措来识别和稳定背景，美国科学家和整个合作都是成功的。POCAR说，除了揭示本周自然文章的主题的CNO中微子，现在甚至有可能帮助解决金属问题。

在CNO Neutrino发现之前，该实验室已安排的Borexino在2020年结束时结束操作。但由于在分析自然纸的分析中使用的数据被冻结，科学家们已经继续收集数据，因为中央纯度继续改善，使新的结果集中在金属性上的实际可能性，POCAR说。自数据收集可以延伸到2021年以来，在进行的同时需要允许的物流和许可，是非微不足道和耗时的。“每次额外一天都有助于”，“他备注。

自弗兰克卡普里斯领导的集团普林斯顿的研究生院以来，POCAR一直在该项目。他在弗兰克卡普里斯领导的设计，建造尼龙容器和液体处理系统的调试。后来他以umass amherst在数据分析上与他的学生一起工作，最近是在CNO中央测量的背景上表征背景的技术。

参考：Borexino协作组织于2020年11月25日在Nature.DOI上发表的“太阳在CNO聚变循环中产生中微子的实验证据”。
10.1038 / s41586-020-2934-0

本工作得到美国国家科学基金会的支持。Borexino是一项国际合作，也是由意大利国家核物理研究所（INFN）以及德国，俄罗斯和波兰的资助机构资助的。