物理学重大发现:科学家首次探测到太阳中核聚变反应

科学家首次探测到太阳 CNO (碳氮氧循环)产生的中微子。恒星的能量来自于氢到氦的核聚变,这通过两个过程发生:质子-质子链反应(pp)和碳氮氧循环(CNO),前者只涉及氢氦同位素,后者靠碳氮氧催化聚变。质子-质子链反应是与太阳大小类似的恒星的主要能量产生方式,约占全部生产能量的 99%。研究碳氮氧循环更具有挑战性,因为通过这种机制产生的中微子每天只比背景信号多几个而已。科学家表示,最新结果代表了第一个已知的关于碳氮氧循环的直接实验证据,证明碳氮氧循环贡献了 1% 左右的太阳能量(符合理论预测)。

Borexino项目(早在1990年就开始了)的研究人员透露,他们首次探测到了被称为中微子的粒子,这些粒子可以追溯到太阳内部的碳-氮-氧核聚变(CNO),这在世界范围内尚属首次。这一发现证实了早在20世纪30年代的理论预测。这项新研究被称为新千年最伟大的物理学发现之一,可以帮助解释万物为何存在。

科学家们长期以来一直推测,CNO循环是宇宙中主要的核聚变类型。然而,在太阳中这种循环只占其能量的1%,因此很难被发现。

当这一发现被发现时,世界著名的Borexino探测器正在寻找我们太阳核心核聚变时发出的极难探测的中微子。该仪器花了几十年时间测量太阳质子-质子链式反应中的中微子。

困难的挑战

然而,发现CNO中微子一直是一个相当大的挑战,因为每天只能发现大约7个。这就是为什么现在它们的探测被誉为新千年最伟大的物理学发现之一。

“这确实是太阳和恒星物理学的一个突破,”意大利国家核物理研究所(INFN)的Gioacchino Ranucci说,他是该项目的研究人员之一。”这是CNO循环在太阳和恒星中工作的第一个证据。”

其他专家认为,这一发现可用于调查以前无法到达的宇宙区域。加州大学伯克利分校的粒子物理学家加布里埃尔·奥雷比·甘恩(Gabriel Orebi Gann)说这项工作是 “一个重要的里程碑”。

这一发现使我们更接近理解太阳核心的组成,以及重恒星的形成。新研究也可以用来解释我们宇宙中反物质的匮乏。这意味着我们可能最终即将了解宇宙为什么存在以及如何存在。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

这项研究周三发表在《自然》杂志上。

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来自Borexino

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