太阳发射的全系列中微子的第一个快照

科学家包括马萨诸塞州阿默斯特大学的物理学家Andrea Pocar说，大约99%的太阳能作为中微子发出的能量是由质子 - 质子(pp)融合引发的核反应序列产生的，其中氢转化为氦。今天，他们报告了Borexino的新结果，Borexino是地球上最敏感的中微子探测器之一，位于意大利的亚平宁山脉深处。

他们解释说：“这条链发射的中微子代表了太阳和中微子物理学的独特工具。” 他们在“ 自然 ” 杂志上发表的新论文报道了“Borexino对pp链所有组成部分进行的第一次完整研究”。这些成分不仅包括pp中微子，还包括其他称为铍-7(7Be)，pep和硼-8(8B)中微子。Pocar说，两个质子的pp聚变反应产生氘核，氘的核，是反应序列的第一步，负责太阳能量输出的99%左右。

他补充道，“今天的新增内容是渐进式的，不是一次飞跃，而是通过实验来超过10年的数据采集，以显示太阳的全部能量谱。我们的结果减少了不确定性，这可能不是华而不实，但它的进步类型在科学中往往得不到充分认可。价值在于测量变得更加精确，因为有了更多的数据，并且由于专业的年轻物理学家的工作，我们对实验仪器有了更好的理解。 “

“Borexino为pp，7Be和pep中微子提供了最好的测量，”他补充道。“其他实验更准确地测量了8B中微子，但我们的测量结果与阈值一致，与它们一致。”

此外，“一旦你拥有更精确的数据，你就可以将它反馈到太阳行为的模型中，然后模型可以进一步细化。这一切都可以更好地理解太阳。中微子告诉我们太阳是怎样的正在燃烧，反过来，太阳为我们提供了研究中微子行为的独特来源。计划再运行两到三年的Borexino，已经非常深刻地加强了我们对太阳的理解。

对于pp，7B，pep和8B中微子的早期研究，该团队在有限的能量窗口中对所收集的数据进行有针对性的分析时，分别专注于每一个，“就像试图通过拍摄许多个体类型中的每一个来描绘森林一样树木，“波卡尔说。“多张图片可让您了解森林，但它与整个森林的照片不同。”

“我们现在所做的就是拍摄一张反映整个森林的照片，将所有不同中微子的整个光谱合二为一。而不是放大观察小片，我们立即看到它们。我们理解我们的探测器如此现在，我们很自信，我们的一次射击对整个中微子能量都是有效的。“

太阳中微子以近乎光速的速度流出我们系统中心的恒星，每秒每平方英寸地球表面达到4200亿次。但是因为它们只通过核弱力相互作用，它们几乎不受影响地通过物质，这使得它们很难被发现并区别于普通物质的痕量核衰变，Pocar说。

Borexino仪器检测中微子，因为它们与超大纯有机液体闪烁体的电子相互作用，位于被1000吨水包围的大球体的中心。它的深度和许多洋葱状保护层保持核心，是地球上最无辐射的媒介。他指出，它是地球上唯一能够同时观测整个太阳中微子光谱的探测器，现已完成。

麻省理工学院的阿默斯特物理学家是一支由100多名科学家组成的团队的首席研究员，现在特别感兴趣的是将他的注意力转向测量另一种称为CNO中微子的太阳中微子，他希望这对于解决一个重要的开放性问题是有用的。在恒星物理学中，即太阳的金属性或金属含量。

“有两种模型可以预测不同于氦的元素水平，天文学家认为它们是金属，在太阳下;更轻的金属性和更重的模型，”他指出。CNO中微子以不同于太阳的pp链和次优势的循环聚变反应序列发射，但被认为是较重恒星的主要能量来源。CNO太阳中微子通量受太阳金属度的影响很大。

Pocar说，“我们的数据可能显示出对重金属性的一些偏好，因此我们将研究这一点，因为来自太阳的中微子，特别是CNO，可以帮助我们解开这个问题。”