[新聞] 首次直接檢測太陽核心產生的微中子,將幫

作者: jackliao1990 (jack)   2020-11-27 00:06:54
1.媒體來源:
科技新報
2.記者署名:
Emma Stein
3.完整新聞標題:
首次直接檢測太陽核心產生的微中子,將幫助洞悉太陽核心結構
4.完整新聞內文:
最近,科學家首次直接測量到太陽碳氮氧循環(核融合反應之一)產生的微中子,達成微
中子物理學一個里程碑,這些測量可能有助於解決太陽核心組成的不確定性,並為質量更
重的恆星形成提供另一番見解。
在恆星漫漫生命中,主要是透過將氫轉換成氦來獲取能量,而質子-質子鏈反應、碳氮氧
循環(carbon-nitrogen-oxygen cycle,CNO cycle)就是恆星將氫轉換成氦的 2 種過程
,如果是太陽或比太陽更小的恆星,僅涉及氫、氦的質子-質子鏈反應是產生能量的主要
過程(99%)。
碳氮氧循環又稱貝斯-魏茨澤克-循環(Bethe-Weizsäcker-cycle),則涉及碳、氮和氧
等其他元素,自 1930 年代以來,理論便預測這是更重恆星的主要動力來源,太陽的話,
據估計只有 1.7% 的氦-4 是經由碳氮氧循環過程產生。由於這兩種反應都會產生神祕難
捉摸的微中子,科學家可透過不同的微中子光譜特徵來區別出兩者,但馬薩諸塞大學阿默
斯特分校(UMass Amherst)粒子物理學家 Andrea Pocar 表示,迄今為止,從未在任何
恆星中直接發現碳氮氧循環。
微中子又是科學界目前唯一能直接探測太陽核心的方法,但它們很難測量,儘管每秒每平
方英吋有多達 4,200 億個微中子撞擊地球表面,但幾乎所有撞擊都不與普通物質相互作
用,科學家只能使用背景輻射值極低的超大型探測器來捕捉蛛絲馬跡,義大利國家核物理
研究所(INFN)的 Borexino 探測器就是其中一個工具。
2018 年時,Borexino 探測器對太陽質子-質子鏈反應產生的微中子進行過全面測量,幫
助完善了微中子各種味之間振盪的參數;而現在,一個包含 100 多名科學家的團隊
首度發現了來自太陽核心碳氮氧循環產生的微中子,為解決太陽核心元素組成之謎帶來大
大曙光。科學家將有機會測量恆星核心中氧、碳和氮等元素的豐度,也支持了之前太陽
約 1% 能量來自碳氮氧循環的數據(太陽有 1.7% 的 4 氦核是經由碳氮氧循環過程產生
)。
雖然這還無法解決太陽金屬度的問題,但至少也提供了一條參考途徑。原本義大利國家核
物理研究所已準備讓 Borexino 探測器在今年底停止運作,現在,Borexino 探測器會再
繼續工作至明年,好讓科學家收集更多數據。
新論文發表在《自然》(Nature)期刊。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://technews.tw/2020/11/26/borexino-solar-neutrino-fusion-cno/
6.備註:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2934-0
作者: pinhanpaul (沒風度到極點的病)   2020-11-27 00:08:00
嗯嗯嗯嗯嗯嗯嗯跟樓下想的
作者: LukeSkywaker (路克天醒者)   2020-11-27 00:08:00
嗯嗯跟我想的差不多,把公式寫在衛生紙後不小心拿去擦屁股了

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