Vědci poprvé zachytili neutrina ze sekundární termojaderné reakce v nitru Slunce

1. 12. 2020

Většina energie vyrobená Sluncem pochází z proton-protonového cyklu, kdy dochází ke sloučení dvou protonů a vzniká atom hélia. Zhruba jedno procento energie nicméně pochází z tzv. CNO cyklu, kdy hélium vzniká prostřednictvím katalyzátorů v podobě uhlíku, dusíku a kyslíku. Vědcům se nyní poprvé podařilo pozorovat neutrina, která pochází z CNO cyklu. Právě tyto částice, které téměř nereagují s okolním prostředím, jsou v podstatě jediným nástrojem pro přímé zkoumání nitra Slunce.

Slunce, výron koronální hmoty

Slunce, výron koronální hmoty Poslední den v srpnu 2012 se na Slunci objevily erupce třídy C o střední síle. Tyto erupce vyprodukovaly výron koronální hmoty, který zachytila vesmírná observatoř SDO. Některé z nabitých částic, která naše hvězda vyvrhla do sluneční soustavy zasáhly 3. září také Zemi a způsobily polární záře.



Neutrina

Neutrina jsou subatomární částice, které jen velmi slabě reagují s okolní hmotou. Mají neutrální elektrický náboj a nejnižší hmotnost ze všech částic, které nějakou hmotnost mají. Se svým okolím reagují pouze skrz gravitaci a slabou jadernou sílu.

Detektory neutrin většinou využívají detekci čerenkovova záření, které vzniká při interakci neutrin a elektronů nebo jader atomů. Jsou proto umístěny hluboko pod zemí, aby byly eliminovány vnější vlivy, pouze netečná neutrina proniknou tak hluboko.
V CNO cyklu se spojí 4 protony za přítomnosti uhlíku, dusíku a kyslíku (odtud také název cyklu: Carbon, Nitrogen, Oxygen). Tyto prvky vstupují do reakce a na konci z ní opět vystupují. Na konci cyklu kromě nich vzniká ještě jádro hélia, dva pozitrony a dvě elektronová neutrina. Tento způsob termojaderné fúze byl doposud pouze teorií. Nově detekovaná neutrina však potvrzují jeho přítomnost ve Slunci.

CNO cyklus v naší hvězdě představuje pouze zlomek reakcí. Naopak je tomu u masivnějších hvězd, u těch s hmotností nad 1,3 hmotností Slunce by měl být dokonce dominantní.

Detekce se podařila v italské laboratoři Gras Sasso, která se nachází 1,4 kilometru pod Apeninami. Zde se nachází experiment Borexino, který zkoumá nízkoenergetická neutrina. Neutrinové detektory se nacházejí hluboko pod zemí, aby byly eliminovány vnější vlivy a zabránilo se detekcím nechtěných částic. Pouze neutrina proniknou takto hluboko bez interakce s okolním prostředím.

Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Neutrina

V Pacifiku vyroste nový detektor neutrin, bude největší na světě

23. 9. 2020

Tým astrofyziků z Německa a severní Ameriky plánuje postavit při pobřeží Kanady v Pacifickém oceánu velký detektor neutrin. Aktuálně největší detektor IceCube v Antarktidě má jeden kubický kilometr, nově uvažovaná observatoř P-ONE (The Pacific Ocean Neutrino Experiment) má mít 3 kubické kilometry.

Observatoře v USA a Evropě zachytily výjimečně krátkou gravitační vlnu - vědci neví, co ji mohlo způsobit

24. 1. 2020

14. ledna astronomové zachytili gravitační vlnu, jakou dosud neviděli: trvala pouhý zlomek sekundy. Od ostatních detekcí se tím liší a vědci zatím neví proč. Je pravděpodobné, že tato detekovaná deformace prostoru má zcela jiného původce než kolizi černých děr nebo neutronových hvězd, které byly zdrojem v ostatních případech.

celý článek

Neutrino s vysokou energií by mohlo pocházet z binární supermasivní černé díry

10. 10. 2019

V roce 2017 se vědcům podařilo poprvé identifikovat zdroj vysokoenergetických neutrin z hlubokého vesmíru. Přišlo k nám z 3,8 miliard světelných let vzdáleného blazaru TXS 0506+056, ten však dodnes zůstává jediným zdrojem tohoto druhu neutrin a vědci zřejmě přišli na to proč: v jádru této galaxie se totiž zřejmě nachází vzácná binární supermasivní černá díra.

celý článek

Německý experiment výrazně zpřesnil odhadovanou maximální hmotnost neutrin

18. 9. 2019

Němečtí vědci zveřejnili výsledky prvních několika týdnů provozu experimentu KATRIN, který studuje neutrina. Podle jejich studie je maximální hmotnost neutrina 1,1 eV, což je výrazné zpřesnění oproti předchozí hodnotě 2 eV. Zjistit hmotnost neutrin je složité, protože jen slabě reagují se svým okolím, vědci tak zatím pouze odhadují jejich maximální hmotnost.

celý článek

Detektor temné hmoty pozoroval vzácnou subatomární reakci neutrin

25. 4. 2019

Zařízení XENON1T navržené speciálně pro detekci temné hmoty pozoruje něco, na co nebylo zrovna postavené: vzácnou reakci dvojitého elektronového záchytu a emisi dvou neutrin. Neutrina by mohla být po fotonech druhým nejčastějším prvkem ve vesmíru, nicméně příliš nereagují s běžnou hmotou a jsou tak téměř nepozorovatelná. Pozorovaná reakce a nový výzkum by nám o nich mohly říct mnoho nového.

celý článek

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlit

2. 10. 2018

Observatoř ANITA umístěná v balónu nad jižním pólem Země detekovala za posledních 13 let dvakrát zvláštní událost, kterou si vědci zatím nedokáží vysvětlit. Jde o subatomární částici, která proletěla atmosférou, dopadla na povrch naší planety, proletěla jejím jádrem a vydala se zpět do atmosféry a do vesmíru. Při svojí cestě Zemí vygenerovala velmi slabé pulzy rádiových vln, které zachytila observatoř více než 30 kilometrů nad povrchem Antarktidy.

celý článek

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrin

13. 7. 2018

S pomocí detektoru neutrin na jižním pólu IceCube se vědcům podařilo poprvé detekovat zdroj vysokoenergetických neutrin, je jím vzdálená supermasivní černá díra TXS 0506+056. Neutrina jsou subatomární částice, které jen zřídka interagují se hmotou a není tak jednoduché je zachytit. Neutrina vznikají například ve hvězdách, supernovách nebo při jaderných reakcích. Zdroj vysokoenergetických neutrin však byl doposud neznámý, nebo alespoň nebyl potvrzený. Podle nové studie mohou vznikat právě v černých dírách v jádru masivních galaxií.

celý článek