دستاورد محققان در درک علت درخشش خورشید

دیجیاتو: محققان توانستند برای اولین بار ذرات بنیادی ناشی از یک فرآیند ناشناخته در خورشید را شناسایی کنند. این کشف می‌تواند به درک بهتر ساختار و عناصر درونی خورشید و همچنین پدیده‌های دیگر عالم هستی مثل ابرنواخترها و مواد تشکیل دهنده ستاره‌های دور کمک کند.

گروهی از محققان انستیتو ملی فیزیک هسته‌ای ایتالیا (INFN) با استفاده از دستگاهی غول پیکر به نام «بورکسینو» (Borexino) برای اولین بار نوترینوهای (نوعی ذره بنیادی) چرخه‌ای مرموز در خورشید را شناسایی کردند. محققان از این کشف به عنوان «دستاوردی بزرگ در فیزیک نوترینو» یاد می‌کنند.

محققان می‌گویند اندازه گیری نوترینوها به آن‌ها کمک می‌کند تا از ترکیبات هسته خورشید اطلاعات بیشتری کسب کرده و به بینش‌های مهمی در مورد نحوه تشکیل ستاره‌های سنگین دست یابند. به گفته محققان این کشف بشر را یک گام دیگر به درک کامل خورشید و نحوه تشکیل ستاره‌های کلان جرم نزدیک کرده و نقش مهمی در هدفگذاری در فیزیک نوترینو در سال‌های آتی خواهد داشت.

نمایی از دستگاه شناسایی ذره «بورکسینو» که در ایتالیا نصب شده است.

درخش ستاره‌ها به خاطر همجوشی هسته‌ای هیدروژن و تبدیل آن به هلیوم است. این پدیده به دو شکل رخ می‌هد: واکنش زنجیره‌ای پروتون پروتون (pp chain) یا چرخه کربن-نیتروژن-اکسیژن (CNO). محققان واکنش زنجیره‌ای پروتون پروتون را از سال ۱۹۷۰ به شکل گسترده مطالعه کرده‌اند و دستگاه بورکسینو نیز نقش به سزایی در درک این پدیده داشته است. چرخه CNO اما به خاطر دشوار بودن جداسازی نوترینوها از سیگنال‌های پس زمینه‌ای تقریباً ناشناخته باقی مانده است.

حال محققان می‌گویند به خاطر نصب تجهیزات پیشرفته و بسیار حساس روی بورکسینو توانسته‌اند نویترینوهای ساطع شده از چرخه CNO را شناسایی کنند که تا پیش از این ناشناخته بوده‌اند. محققان برای اولین بار توانسته‌اند این نوترینوها و یا به عبارت دیگر سند مستقیم مکانیزم CNO را شناسایی کنند که هیدروژن را در سرتاسر گیتی به هلیوم تبدیل می‌کند.

این تحقیق همچنین نشان می‌دهد که نقش چرخه CNO در تولید انرژی خورشید تنها یک درصد است. محققان می‌گویند نقش این چرخه در تولید انرژی در خورشید ناچیز است، اما درک آن به دستاوردهای بزرگ در درک ستاره‌ها منتهی خواهد شد. با اندازه گیری نوترینوها می‌توان از میزان کربن، نیتروژن و اکسیژن موجود در ستاره‌ها از جمله خورشید و ساختار آن‌ها اطلاعت بدست آورد.