Amikor a tudósok betekintenek a Nap belsejébe

A proton-neutrínók a születésüktől számított nyolc perc alatt már itt vannak a Földön.

tt
2014. 08. 30. 3:10
VéleményhírlevélJobban mondva - heti véleményhírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz fűzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

A Napban zajló termonukleáris reakció során, amely két hidrogénmag (proton) egyesülésével kezdődik, több lépésben keletkezik hélium. A folyamat „melléktermékeként” egy pozitív töltésű pozitron, valamint egy neutrínó képződik. A pozitron azonnal megsemmisül negatív töltésű elektronnal találkozva, e folyamat révén energia (foton) szabadul fel.

A neutrínók könnyen, keletkezésüktől számított 2 másodperc alatt kijutnak a Nap felszínéről, majd további 8 perc leforgása alatt a csaknem a fény sebességével száguldó részecskék elérik a Földet. A Napban zajló egyéb nukleáris folyamatok során is képződnek neutrínók, s bolygónk felületének minden egyes négyzetcentiméterét százmilliárd ilyen részecske bombázza másodpercenként – olvasható a Nature News hírei között.

A proton-proton reakciók során képződő napneutrínók teszik ki a szoláris neutrínók 90 százalékát, ám mivel igen alacsony az energiájuk, gyenge „jeleiket” elrejti a földi anyagok radioaktív bomlásából származó sugárzás. Így nem meglepő, hogy míg az „energikusabb” napneutrínókat az 1960-as években regisztrálták, a Nap magjában zajló proton-proton reakciókból származókat csupán most sikerült észlelnie annak a nemzetközi csapatnak, amely az olaszországi Gran Sasso Nemzetközi Laboratórium 1 kilométer mélységben működő Borexino-detektora segítségével végez kutatásokat.

Michael Smy, a Kaliforniai Egyetem (Irvine) fizikusa mérföldkőnek nevezte az eredményeket. A kutatások egyrészt alátámasztották a csillagok energiatermelésével kapcsolatos elméleteket, amellett egy olyan módszert kínálnak, amellyel csaknem valós időben feltérképezhetők a Nap belsejében zajló folyamatok, hiszen a proton-proton eredetű neutrínók keletkezésük után 8 perccel már megérkeznek a Földre. Aldo Serenelli spanyol asztrofizikus szerint a Borexino-detektor 10 százalékos hibahatárral regisztrálja az alacsony energiájú napneutrínókat, ám további fejlesztések révén ez akár 1 százalékra csökkenthető. Mindez pedig új távlatokat nyit az asztrofizikában. Így például a neutrínók alapján kiszámított szoláris energiatermelés rátája és a Nap által kibocsátott fotonok energiája közötti apró aránytalanságok a sötét anyag jelenlétéről tanúskodnak. A kísérletek segítségével azt is modellezni lehet, hogy a Napban keletkező elektron-neutrínók a Föld felé száguldva miként alakulnak át tau- és müon-neutrínókká.

A könnyű elemi részecskék, a neutrínók nem rendelkeznek elektromos töltéssel, így nem vesznek részt elektromágneses kölcsönhatásban, ez a magyarázata annak, hogy kísérleti úton nehéz észlelni őket. Többféle forrásból keletkeznek, eszerint megkülönböztetik a szoláris neutrínókat, amelyek a Nap és a többi csillag energiáját adó atommagfúzió során keletkeznek, továbbá léteznek légköri, földi eredetű (terresztriális), valamint mesterséges forrásból származó neutrínók is. Típusai alapján pedig elektron-neutrínókat, továbbá müon- és tau-neutrínókat különböztetnek meg, aszerint, hogy mely negatív töltéssel rendelkező részecskével (elektron, müon, tau) hozhatók kapcsolatba.

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Magyar Nemzet Google News oldalán is!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.