İlk kez, fizikçiler güneşin içinde garip bir füzyon
tarafından üretilen nadir, hayalet parçacıkları tespit ettiler.
CNO (karbon-azot-oksijen) tarafından üretilen nötrinolar
olarak adlandırılan parçacıklar, güneşten İtalya'daki bir dağın derinliklerine
gömülü bir dedektöre gitti. Bu keşif, insanları yıldızımızı besleyen ateşli
nükleer reaksiyonları anlamaya bir adım daha yaklaştırıyor.
İtalya'nın Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü'nün fizikçisi
olan fizikçi Gioacchino Ranucci, Live Science'a verdiği röportajda; "Bu
sonuçla Borexino güneşe güç veren iki süreci tamamen çözdü."
Güneş'in çekirdeğinde iki tür nükleer füzyon reaksiyonu
meydana gelir. İlk ve en yaygın olanı, protonların hidrojeni helyuma
dönüştürmek için birleştiği proton-proton füzyonudur. Bilim adamları bu tür
reaksiyonların güneş enerjisinin %99'unu ürettiğini tahmin ediyorlar. Nadiren,
nükleer füzyon, hidrojenin karbon (C), azot (n) ve oksijen (O) kullanılarak
helyuma kaynaştığı cno döngüsü adı verilen altı aşamalı bir işlemle
gerçekleşir. Proton-proton füzyonu ve CNO döngüsü, neredeyse kütlesiz olan ve
en azından çoğu zaman varlıklarına dair bir ipucu olmadan sıradan maddeden
geçebilen farklı nötrino türleri, atomaltı parçacıklar oluşturur. Fizikçiler
rutin olarak proton-proton işlemi sırasında oluşturulan nötrinoları tespit
ederler. Bununla birlikte, 23 Haziran'da, nötrino 2020 sanal toplantısında,
İtalya'nın Borexino dedektöründen araştırmacılar, ilk kez CNO tarafından
üretilen güneş nötrinolarını tespit ettiklerini açıkladı.
İtalya'nın L'Aquila kasabası yakınlarındaki Laboratori
Nazionali del Gran Sasso'daki yeraltı Borexino Deneyi, bu son derece nadir
nötrino etkileşimlerini incelemek için tasarlandı. Borexino dedektörü, yaklaşık
60 feet (18 metre) yüksekliğinde, 280 ton (254 metrik ton) sintilasyon sıvısı
içeren bir tanktan oluşur - sıvıdaki elektronlar bir nötrino ile etkileşime
girdiğinde yanıp söner. Daha yüksek enerjiyi gösteren parlak bir flaşın CNO
tarafından üretilen nötrinolardan olması daha olasıdır.
Derin yeraltına gömülmüş ve bir su tankında kozalanmış olan
Borexino'nun iç tankı, Dünya yüzeyinde bulunan kozmik ışınlardan arka plan
radyasyonundan son derece izole edilmiş hassas dedektörlerle kaplıdır. Bu
koruma olmadan, diğer sinyaller CNO nötrinolarından gelen nadir sinyalleri
boğar.
Ranucci ayrıca sintilasyon sıvısının "benzeri
görülmemiş saflığına" deneyi başarının büyük bir kısmı ile aktarır.
Gözlenen CNO nötrino gözleminin gözlenen proton-proton
nötrinolarının sayısıyla karşılaştırılması, güneşin ne kadarının karbon, azot
ve oksijen gibi hidrojenden daha ağır elementlerden oluştuğunu ortaya çıkarmaya
yardımcı olacaktır. Mevcut sonuçlar, henüz bilimsel olarak yayımlanmamış ve
bilimsel bir dergide yayınlanmamış olsa da,% 99'dan daha fazla güven seviyesine
sahip 5 sigmadan daha büyük bir önem gösterdi, yani sinyalin rastgele
üretilmesi ihtimali 3,5 milyonda sadece 1 CNO sürecinden ziyade dalgalanmalar.
Borexino uluslararası işbirliği İtalya, Fransa, Almanya,
Polonya, Rusya'dan araştırmacılar ve Amerika Birleşik Devletleri, Princeton,
Virginia Tech ve Amherst'deki Massachusetts Üniversitesi'nden üç üniversiteden
oluşur.
KAYNAKLAR:
- livescience alıntısıdır.