Подземный детектор впервые «поймал» неуловимые солнечные частицы

Астрономы впервые смогли зафиксировать и идентифицировать солнечные частицы, о которых раньше было известно только в теории. Для этого они использовали подземный детектор Borexino, сообщает Nature.

Известно, что внутри Солнца происходят термоядерные реакции, при которых водород превращается в гелий. Синтез протекает через два процесса, которые хорошо изучены теоретически: цепь протон–протон (pp) и цикл углерод-азот-кислород (CNO).

Первый путь обеспечивает 99% энергии звезды. Ранее ученые провели полное спектроскопическое исследование нейтрино из цепи pp. Но никаких экспериментальных данных о цикле CNO, на который приходится оставшийся 1% энергии, получено не было.

В ходе последнего исследования команда экспертов смогла «опознать» нейтрино, возникающие в ходе CNO-цикла в недрах Солнца. Детектор Borexino зафиксировал, что каждую секунду через квадратный сантиметр поверхности Земли проходит 700 млн таких частиц. Эти наблюдения совпали с более ранними теоретическими расчетами.

В цикле CNO синтез водорода катализируется углеродом, азотом и кислородом, и поэтому его скорость, а также поток испускаемых CNO нейтрино напрямую зависят от обилия этих элементов в солнечном ядре. Авторы исследования отметили, что изучение этого процесса позволит напрямую рассчитать металличность Солнца.

Ученые отметили, что цикл CNO, который не вносит большого вклада в жизнедеятельность Солнца, является доминирующим способом производства энергии для массивных звезд. Исследование раскрывает механизмы первичного превращения водорода в гелий во Вселенной.

Ранее сообщалось, что детектор уловил «призрачные» частицы из недр Земли. Они практически не взаимодействуют с другими веществами.