دانمشندان توانسته اند برای اولین بار ذرات نادر خورشید را در زیر یک کوه در ایتالیا شناسایی کنند که "نوترینوهای چرخه CNO" نام دارند و ثابت می کنند که خورشید دو روش برای همجوشی هیدروژن دارد.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، برای نخستین بار، فیزیکدانان ذرات کمیابی به اسم "نوترینوهای چرخه CNO" را روی زمین شناسایی کرده اند. ذراتی که تا به حال تصور می شد تنها در خورشید وجود دارند.
نوترینوهای چرخه CNO ذرات زیر اتمی هستند که توسط چرخه کربن- نیتروژن- اکسیژن خورشید تولید می شوند. در این آزمایش بنظر میرسد نوترینوها از خورشید به آشکارسازی که در اعماق کوهی در ایتالیا دفن شده بود، می رفتند.
این آزمایش با اسم "بورکسینو" (Borexino) ما را به درک آنچه در خورشید روی می دهد، نزدیک تر می کند. این آزمایش کار ساده ای نیست و توسط پژوهشگران بعنوان یک کار پیچیده توصیف شده است.
در مقاله این پژوهشگران آمده است: بطور کلی، نوترینوهای خورشیدی را میتوان تنها با ردیاب های بسیار حساس شکار کرد که قادر به سرکوب اغلب منابع سیگنال های پس زمینه هستند. برای دستیابی به حساسیت موردنیاز، آزمایش "بورکسینو" با یک طراحی پیاز مانند ساخته شده است که با لایه های افزایش تابش رادیویی هنگام حرکت از حاشیه تا مرکز همراه است.
ردیاب "بورکسینو" از یک مخزن با قد ۶۰ فوت (۱۸ متر) ساخته شده است که حاوی ۲۸۰ تن مایع بارقه دار یا جرقه زننده است. این مایع، مایعی است که وقتی الکترون های داخل آن با نوترینو در تعامل قرار می گیرند، از خودش یک نور ساطع می کند.
همچنین این مخزن در اعماق زمین دفن شده و در یک مخزن آب قرار گرفته است. این امر ضروری است، زیرا بدون محافظت شدید، سایر سیگنال ها، سیگنال های نادری را که از نوترینوهای CNO ناشی می شود، غرق می کنند.
این دستگاه چشم‌گیر توانست به نتایجی دست یابد که امکان دارد فصلی از فیزیک را که از دهه ۱۹۳۰ باز شده است، ببندد. در سال ۱۹۳۸، "بث" و "فون ویزساکر" بطور جداگانه این فرضیه را مطرح کردند که امکان دارد همجوشی هیدروژن در خورشید توسط کربن هسته سنگین، نیتروژن و اکسیژن کاتالیز شود.
آن ها حدس زدند که این مکانیسم دوم سوختن هیدروژن به هلیوم فرآیند تولید انرژی غالب خورشید را تکمیل می کند. با این وجود، این دو موتور فرضی که خورشید و ستارگان را نیرو می بخشند، فقط با تائید آزمایشگاهی مستقیم ناشی از کشف نوترینوهای نادر که آزمایش "بورکسینو" در نهایت آنرا شناسایی کرده است، قابل اثبات است.
چرخه پروتون پروتون که به اشتباه سی ان او (CNO) نامیده شده است، یکی از دو واکنش هسته ای است که ستارگان با آن هیدروژن را به هلیم دگرگون می سازند. چرخه دیگر، واکنش زنجیری سی ان او است. در ستارگان، دوگونه واکنش که مایه دگرگونی هیدروژن به هلیوم و سرانجام آزاد شدن انرژی می شود، وجود دارد:
• پروتون- پروتون یا زنجیره پی- پی که در ستارگانی با جرم برابر یا کم تر از جرم خورشید نقش مهمی دارند.
چرخه سی ان او که در ابَرستارگان با اجرامی به مراتب بیشتر از خورشید از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
چرخه واکنش های هسته ای سبب فرآوری انرژی در ستاره های رشته اصلی که جرمی بیش از ۱/۱ جرم خورشید دارند، می باشد. این چرخه برای نخستین بار بطور مستقل از هم توسط "هانس بت" و "کارل وون" در سال ۱۹۳۸ توصیف شده است. در این چرخه همجوشی چهار عدد هسته هیدروژن یا پروتون و تولید یک هسته هلیوم وجود دارد که در دمای بیشتر از ۴ میلیون درجه رخ می دهد.
این چرخه به دما بستگی دارد و در دمای بیش از ۲۰ میلیون درجه عامل اصلی تولید انرژی می باشد. جرم یک هسته هلیوم (۴٫۰۰۲۷ واحد جرم ا تمی) کم تر از وزن چهار هسته هیدروژن (۴٫۰۳۰۴ واحد جرم اتمی) است و این تفاوت جرم مطابق رابطه معروف اینشتین به انرژی به صورت تابش گاما تبدیل می شود و ذرات نوترینو و پوزیترون نیز تولید می شوند. حضور کربن به شکل کاتالیزور برای انجام واکنش لازم است. در آغاز چرخه کربن- ۱۲ مصرف می شود؛ ولی پس از چند واکنش دوباره تولید می شود.
ایزوتوپ های کربن، اکسیژن و نیتروژن از موادی هستند که در میانه های چرخه تولید و مصرف می شوند.
چرخه سی ان او، بر خلاف واکنش زنجیری پرتون- پروتون یک چرخه کاتالیزور می باشد.
- 28
- 5
