Thu được "hạt ma quái" phát ra từ Mặt trời

44
1.270

Các nhà vật lý lần đầu phát hiện các hạt neutrino hiếm được tạo ra từ chu trình CNO bên trong lõi Mặt trời.

Khám phá này giúp chúng ta tiến một bước gần hơn để hiểu về chuỗi phản ứng nhiệt hạch cung cấp năng lượng cho ngôi sao, nhóm nghiên cứu do nhà vật lý Gioacchino Ranucci từ Viện Vật lý Hạt nhân Quốc gia Italy dẫn đầu mô tả trong bài đăng trên tạp chí Live Science hôm 16/7.

Các hạt neutrino được tạo ra từ chu trình CNO đã đi từ Mặt trời đến máy dò Borexino tại Phòng thí nghiệm Nazatorali del Gran Sasso nằm sâu bên trong một ngọn núi ở Italy. Thiết bị bao gồm một bể chứa cao 18 m chứa 280 tấn chất lỏng óng ánh - có khả năng phát sáng khi các electron trong nó tương tác với hạt neutrino CNO.

Ảnh chụp gần bề mặt Mặt trời nhất mới được NASA công bố. (Ảnh: NASA).

Có hai loại phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra trong lõi Mặt trời. Đầu tiên và phổ biến nhất là chuỗi phản ứng tổng hợp proton-proton, trong đó các proton hợp nhất để biến đổi hydro thành helium. Các nhà khoa học ước tính những phản ứng như vậy tạo ra 99% năng lượng của Mặt trời.

Loại phản ứng thứ hai hiếm hơn, được gọi là chu trình CNO. Nó diễn ra thông qua một quy trình sáu bước, trong đó hydro được hợp nhất với helium bằng carbon (C), nitơ (N) và oxy(O).

Phản ứng tổng hợp proton-proton và chu trình CNO tạo ra các loại neutrino khác nhau. Chúng được mệnh danh là các "hạt ma quái" vì gần như không có khối lượng và có thể đi xuyên qua vật chất thông thường mà không để lại bất kỳ dấu vết nào về sự hiện diện của chúng.

Các nhà vật lý trước đây thường xuyên thu được neutrino từ Mặt trời nhưng tất cả đều được tạo ra bởi quá trình proton-proton. Khám phá của Ranucci và cộng sự là lần đầu tiên hạt neutrino CNO được phát hiện bởi máy dò trên Trái đất.

"Với kết quả này, Borexino đã hoàn toàn làm sáng tỏ hai quá trình cung cấp năng lượng cho Mặt trời", Ranucci nhấn mạnh.

Bằng cách so sánh neutrino CNO với neutrino proton-proton quan sát được, các nhà khoa học có thể tính toán bao nhiêu phần Mặt trời được tạo thành từ các nguyên tố nặng hơn hydro như carbon, nitơ và oxy.

Thí nghiệm Borexino là một dự án hợp tác quốc tế bao gồm các nhà nghiên cứu từ Italy, Pháp, Đức, Ba Lan, Nga và ba trường đại học Princeton, Virginia Tech và Massachusetts của Mỹ.

Cập nhật: 17/07/2020 Theo VnExpress