به گزارش گروه خواندنی های مشرق به مهر، بررسی ذرات نوترینویی که از خورشید به آشکارساز آزمایش بروکسینو (Borexino) در لابراتوارهای گرن ساسو در ایتالیا می رسند می توانند به درک بهتر اینکه واکنشهایی که ستارگان بزرگتر و یا در ابعاد خورشید را تغذیه می کنند کمک کنند.
فیزیکدانان نجوم از مدتها به دنبال درک این نکته بوده اند که در داخل هسته ستارگانی که به ابعاد بزرگ می رسند چه رخ می دهد.
به طور معمول، در مورد خورشید و اجرام آسمانی با جرم مشابه، انرژی لازم برای تغذیه قلب ستاره را یک واکنش هسته ای که میان دو پروتون هیدروژن رخ می دهد (واکنش PP) تامین می کند. این موتور مرکزی قادر است دما را به 10 میلیون درجه سانتیگراد برساند.
واکنشهای گداخت که در خورشید اتفاق می افتند مختلف هستند. ممکن ترین این واکنشها میان پرتون و پروتون (PP)، پروتون- الکترون- پروتون (PEP)، بریلیم 7، بور 8 و در چرخه CNO شکل می گیرند.
هر یک از این واکنشها موجب انتشار نوترینوهای الکترونیکی می شوند اما انرژی این نوترینوها بسیار پایین بوده و به استثنای واکنش بور 8 که انرژی آن بالای 5 مگا الکتروولت است سطح انرژی بقیه آنها تنها بین 1 تا 2 مگا الکتروولت است.
دستگاه آشکارساز بروکسینو
اما در مورد یک ستاره با حداقل یک و نیم برابر جرم خورشید، این فرایند پیچیده تر می شود. این اجرام آسمانی عظیم برای مقابله با نیروی گرانش زیاد و برای اجتناب از منفجر شدن به انرژی بسیار بیشتری نیاز دارند.
این انرژی بیشتر به موتور آنها اجازه می دهد که از نوعی انفجار درونی عبور کند که به گفته دانشمندان ناشی از واکنش میان هسته های کربن، نیتروژن و اکسیژن است که همچنین با عنوان چرخه CNO نیز شناخته می شود.
این واکنش موجب می شود که دمای این ستارگان حداکثر به 18 میلیون درجه سانتیگراد برسد.
تا به امروز هیچ برهان تجربی برای نشان دادن مکانیزم این فرایند وجود نداشت. اما اکنون فیزیکدانان سرن در آزمایش بروکسینو اعلام کردند که آزمایش تجربی وجود واکنشهای PP را به دست آورده اند و این اطلاعات، وجود چرخه CNO را هم تائید می کند.
آزمایش "بورکسینو"، دستگاه آشکارساز نوترینو است که از یک کره بزرگ که اطراف آن را 2 هزار تن آب احاطه کرده ساخته شده است. در مرکز این کره یک دستگاه جرقه زن مایع آلی قرار دارد. این آشکارساز در زیر کوههای گرن ساسو قرار گرفته است و بنابراین حداقل پرتو را از دنیای بیرون دریافت می کند.
لابراتوار ملی گرن ساسو در ایتالیا یک لابراتوار فیزیک است که در تونلی به طول 10 کیلومتر در عمق حدود 1.5 کیلومتری زیر این کوهستان ساخته شده است.
