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分享 網管 - 科學新知 | 2020-12-02 | 人氣:186
 臺北市立天文科學教育館 2020-12-02 訊
首次觀測到,太陽CNO循環核融合的微中子

 

像所有恆星一樣,太陽由氫融合為更重的元素來提供能量。天文學家對於恆星核融合現象的理解大多來自於理論模型,但是對於太陽,還有另一個觀察方式:太陽核心所產生的微中子。每當原子發生核融合時,不僅會產生高能的光,還會產生微中子。微中子能以近光速從太陽核心飛出,早在1960年代就被觀測到。根據理論,太陽的核融合主要形式應該是質子-質子鏈反應(pp鏈),是恆星最容易產生的反應方式。但更熱的大恆星,更強大的反應(CNO循環)是其主要的能量來源。
 
在過去的十年中,微中子探測器越來越有效率,現代探測器還不僅可以探測微中子的能量,還可以探測其味(flavor)。我們現在知道,從早期實驗所檢測到的太陽微中子不是來自pp鏈的微中子,而是如硼衰變等次級反應,它們會產生更高能量易於檢測的微中子。在2014年,一個小組發現了由pp鏈直接產生的低能微中子,他們的觀察證實了99%太陽的能量是由pp鏈所產生。

儘管pp鏈主導著太陽的核融合,但我們的恆星足夠大,以致會發生少許CNO循環,且應該是太陽額外1%的能量來源。但是由於CNO循環的微中子很少,不易檢測。但是最近,一個團隊成功地觀察到。

檢測CNO循環的微中子,最大挑戰是其訊號被掩埋在地面的微中子噪聲中。雖然地球上不會自然發生核融合,但地面岩石低量的放射性衰變會觸發微中子探測器。因此,該團隊創建一個複雜的分析過程,濾除誤報的微中子信號。他們研究證實,CNO循環比例與理論相同。雖然CNO循環在太陽的作用很小,但對大質量恆星的演化至關重要。這項工作有助於了解大質量恆星,與重元素的起源。相關論文發表在Nature期刊。(編譯/李瑾)



微中子探測器

微中子探測器
資料來源:Universe Today

原文網址:https://www.tam.museum/astronomy/astro ... l.php?lang=tw&id=1101