Zachytili sme ju prvýkrát v histórii: Na Slnku je jadrová fúzia, potvrdzuje 90-ročnú teóriu

Výskumníci zo známeho projektu Borexino dosiahli historický míľnik, ktorý označujú ako jeden z najväčších objavov tohto milénia. Zachytili totiž neutrína z jadrovej fúzie v Slnku, cyklu, ktorý tvorí iba 1 % slnečnej energie a jeho pozorovanie je extrémne náročné. O téme informovali v žurnále Nature a objav popísali aj v tlačovej správe inštitútu INFN.

Po väčšinu svojej existencie sú hviezdy vo vesmíre ako naše Slnko poháňané jadrovou fúziou vodíka na hélium, kedy sa spájajú ľahšie jadrá, vytvárajú ťažšie jadrá, pričom sa uvoľní energia.

Slnko poháňa reakcia dvoch jadier vodíka na hélium. Výsledkom jadrovej fúzie sú neutrína, častice, ktoré je extrémne zložité zachytiť.

Vedci zachytili vzácne neutrína

Samotné jadrové reakcie však môžeme rozdeliť do dvoch rôznych procesov. Tým najviac zastúpeným je protón-protónová (pp) reakcia, ktorá je primárnou reakciou v našom Slnku. Pri nej dochádza k reakcii dvoch protónov a výsledkom je nízko energetické neutríno.

Takéto neutrína z „pp“ reakcie tvoria drvivú väčšinu neutrín z našej hviezdy a prevažujú nad tými vytvorenými v druhom procese jadrovej reakcie.

Zobraziť celú galériu (3)

NASA / GSFC / SDO

Vedcom sa už doteraz podarilo zachytiť neutrína z protón-protónovej reakcie, no najnovšie v projekte Borexino dosiahli ešte významnejší míľnik.

Zachytili totiž spomínané neutrína z druhej, omnoho vzácnejšej reakcie, ktorá je označovaná ako CNO (carbon–nitrogen–oxygen), teda uhlíkovo-dusíkovo-kyslíkový cyklus v jadre Slnka. Práve ten tvorí iba to 1 % jadrovej fúzie našej hviezdy a produkuje omnoho menšie množstvo neutrín ako „pp“ cyklus.

Objav môže pomôcť rozlúsknuť aj otázky o existencii vesmíru a temnej hmote

Tento významný objav potvrdzuje teórie z 30. rokov minulého storočia, informuje Interesting Engineering. Spočiatku si vedci mysleli, že práve CNO cyklus tvorí drvivý počet reakcií v Slnku, no ako sa ukázalo, jeho zastúpenie pri fúzii v jadre je minimálne. Kvôli zriedkavosti tohto procesu je nesmierne náročné ho pozorovať a zachytiť neutrína, ktoré pri ňom vznikajú.

V uplynulých rokoch vedci pozorovali neutrína z „pp“ cyklu pomocou ultracitlivého detektora Borexino, ktorý funguje od roku 1990 v laboratóriu Talianskeho národného inštitútu pre jadrovú fyziku (INFN). Ide o najväčšie výskumné podzemné laboratórium na svete, ktoré sa nachádza hlboko v Apeninských horách približne 105 km od Ríma, píše NBC News.

Zobraziť celú galériu (3)

Vysokocitlivý detektor Borexino v talianskych Apeninách. Zdroj: INFN

Detektor Borexino pri nedávnom experimente dokázal zachytiť len približne 7 neutrín z CNO reakcie každý deň, preto tento počin vedci považujú za jeden z najväčších úspechov tohto tisícročia. Pri uhlíkovo-dusíkovo-kyslíkovom cykle je totiž fúzia vodíka katalyzovaná uhlíkom, dusíkom a kyslíkom, čo ovplyvňuje nielen samotnú rýchlosť reakcie, ale aj množstvo neutrín, vzhľadom na množstvo týchto prvkov v jadre našej hviezdy.

Aj keď takýto proces v Slnku tvorí iba 1 % fúznej reakcie, v masívnejších hviezdach vedci predpokladajú, že prevažuje pri tvorbe energie. Gioacchino Ranucci z talianského inštitútu INFN na margo tohto objavu pre NBC News informoval, že „je to skutočný prelom pre solárnu a jadrovú fyziku“. Tento objav umožní podľa ďalších expertov vedcom nazrieť do doteraz neprebádaných oblastí vesmíru.

Zobraziť celú galériu (3)

Pixabay

Zároveň však umožnil vedcom lepšie pochopiť zloženie slnečného jadra a procesov, ktoré v ňom prebiehajú, ako aj spôsob vzniku nových masívnych hviezd, no zároveň môže pomôcť objasniť aj otázky týkajúce sa záhadnej temnej hmoty vo vesmíre. Vďaka tomu by vedci mohli prísť k vysvetleniu dlho kladenej otázky o vzniku a existencii samotného univerza.

Čítajte viac z kategórie: Novinky