Нейтрино показали, какие процессы на самом деле происходят внутри Солнца
Прямых следов CNO-цикла в звездах ученым до сих пор не удавалось зафиксировать. Теперь исследователи впервые подтвердили, что такой процесс возможен и протекает в нашем Солнце
Цикл углерод-азот-кислород, или просто CNO, создает большую часть энергии, которая питает звезды тяжелее Солнца. Астрофизики предсказывали его существование исходя из теоретических расчетов и анализа спектров звезд. До сих пор прямых доказательств существования цикла CNO ученым получить не удавалось.
Теперь астрофизики смогли сделать это с помощью регистрации нейтрино. Эти частицы с очень низкой массой слабо взаимодействуют с барионной материей, поэтому зафиксировать их крайне трудно. Тем не менее, нейтрино несут информацию о термоядерных реакциях, в результате которых они образовались. По параметрам нейтрино можно судить, в результате какого цикла оно образовалось.
В нашей звезде, по предположению исследователей, доминирует протон-протонная реакция, в ходе которой четыре протона сливаются друг с другом с образованием гелия-4. Однако в ней также возможен и CNO-цикл, в результате которого протоны также превращаются в ядра гелия, но с помощью изотопов углерода, кислорода и азота. При этом образующиеся в результате термоядерных реакций нейтрино имеют особую сигнатуру, которая позволяет отличить их от частиц, образовавшихся в других условиях.
Физикам потребовалось несколько лет и огромное количество экспериментов на установке Борексино, чтобы снизить фоновый сигнал до минимума и зафиксировать нейтрино с очень низкой энергией. Такая частица образуется на первой стадии цикла CNO и довольно специфична именно для этого процесса. Исследователи планировали заморозить измерения на Борексино в конце этого года, но новые результаты заставили их продлить план наблюдений на 2021 год.
