کشف نوترینوهای رازآلود در خورشید - مالزی ارزان

هدف این آزمایش، دستیابی به درک بهتر از فرایند های فراوری انرژی در خورشید و همچنین سایر ستاره ها بود

دانشمندان نوترینو هایی را کشف نموده اند که در یک فرایند رازآلود در خورشید شکل می گیرند. کشفی که محققان آن را یک کشف تاریخی و بزرگ ارزیابی می نمایند.

این کشف می تواند به درک ساختار خورشید ما و همچنین اجزای هسته آن یاری کند و در عین حال می تواند به ما این امکان را بدهد که درک بهتری از پدیده های دیگر در کیهان، نظیر اَبَرنواَختر ها یا آن چه درون ستاره های دوردست رخ می دهد پیدا کنیم.

این کشف با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی فیزیک ذرات در بورکسینوی ایتالیا اجرا شده است و دانشمندان از اقصی نقاط دنیا در آن مشارکت داشته اند. هدف این آزمایش، دستیابی به درک بهتر از فرایند های فراوری انرژی در خورشید و همچنین سایر ستاره ها بود.

یکی از متخصصان که در این پژوهش مشارکت نداشت، می گوید که نتایج به دست آمده جدید یک انقلاب در فیزیک نوترینو ها به شمار می رود.

گابریل د اوربی گان از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی در مقاله ای که برای انتشار در نیچر نوشته است می گوید: سنجش این نوترینو ها می تواند شک و تردید ها درباره ترکیبات هسته خورشید را بر طرف کند و رویکرد اساسی تازه ای درباره ترکیبات ستاره های سنگین ارائه کند.

موفقیت فوق العاده آزمایشگاه بورکسینو، ما را به دستیابی و درک کامل خورشید وهمچنین ساختار ستارگان بزرگ و سنگین نزدیک تر می نماید و احتمالاً برای پژوهش های بعدی در این زمینه برای سال های آینده، هدفی تعریف خواهد نمود.

ستاره ها در اثرگداخت یا همجوشی هسته ای هیدروژن به هلیوم می درخشند. این مساله می تواند به دو طریق اتفاق بیفتد. چیزی که زنجیره پرتون-پروتون یا اصطلاحا PP خوانده می گردد و فقط شامل هیدروژن و هیلیوم است - و چرخه کربن-نیتروژن-اکسیژن یا همان CNO، یعنی زمانی که همجوشی با کربن و نیتروژن و هیدروژن تسریع می گردد.

در خورشید ما و در ستارگان با ابعاد مشابه، زنجیره پرتون-پروتون، عامل فراوری 99 درصد انرژی است. محققان از اوایل دهه هفتاد میلادی مطالعات گسترده ای روی آن انجام داده اند و آزمایش های بورکسینو در دستیابی به درک جامعی از این فرایند ها سهم مهمی داشته است.

اما چرخه CNO - که تنها بخش کوچک، اما مهمی از فراوری انرژی را شامل می گردد- اغلب تا حد زیادی مبهم باقی مانده بود. تعداد بسیار کمی از نوترینو ها که از این سازوکار ناشی می شوند، بیانگر آن است که آن ها به دشواری از علائم پس زمینه ای جدا می شوند.

اینک دانشمندان می گویند که نوترینو هایی را که از این فرایند ناشی می شوند کشف نموده اند. آشکارساز بورکسینو حساس و بسیار دقیق تنظیم شده که قادر است سروصدا های پس زمینه را از بین ببرد. در نتیجه فناوری های جدیدی که به آشکارساز این امکان را می دهد که اختلالات پس زمینه ای را از بین ببرد، این آشکارساز توانست به طور ویژه این نوترینو ها را که تا به امروز رازآلود باقی مانده بودند، شناسایی کند.

این برای نخستین بار است که محققان توانسته اند این نوترینو ها را آشکار نمایند - یا نخستین گواه مستقیم برای چرخه CNO به هر شکل آن به شمار می رود- این نخستین بار است که انسان شواهدی از این سازوکار که هیدروژن را در سراسر دنیا هستی به هلیوم تبدیل می نماید، پیدا می نماید.

این مساله همچنین نظریه هایی را درباره این چرخه تایید می نماید که برمبنای آن ها این چرخه فقط عامل حدود یک درصد انرژی خورشید است. محققان می گویند هرچند که این بخش کوچکی از انرژی خورشید را نشان می دهد، اما این کشف می تواند به کشف های بزرگ دیگری در درک ستاره ها بیانجامد.

این آزمایش ها و اندازه گیری ها می توانند برای درک این موضوع مورد استفاده قرار بگیرند که چه میزان کربن، نیتروژن و اکسیژن ممکن است در ستاره هایی مانند خورشید ما یافت شوند و ساختار آن ها به چه شکل می تواند باشد.

از آن جمله، می توان به سایر ستارگان سنگین اشاره نمود که گمان می رود به مراتب بیش از خورشید ما براساس چرخه CNO کار نمایند و این فرایند، فرایند اصلی و غالب فراوری انرژی در آن ها باشد. این یافته جدید می تواند به این یاری کند که دریابیم آیا چنین چیزی درست است یا نه و اگر بله به چه میزان درست است و به ما اجازه می دهد بفهمیم که سایر ستارگان چگونه و به چه شیوه ای انرژی فراوری می نمایند.