การทดลอง Borexino ตรวจพบอนุภาคจากกระบวนการหลอมรวมที่ เว็บตรง สำคัญที่สุดอันดับสองของดาวของเรา นักฟิสิกส์รายงาน นิวตริโนถุยน้ำลายโดยกระบวนการหลักที่ให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์ในที่สุด
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันสองชุดมีอิทธิพลเหนือแกนกลางของดวงอาทิตย์
และทั้งคู่ก็ผลิตอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีน้ำหนักเบาในปริมาณมาก ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจพบนิวตริโนจากกระบวนการที่แพร่หลายที่สุด นักวิจัยจากการทดลอง Borexino กล่าวในวันที่ 23 มิถุนายนในการพูดคุยที่การประชุมเสมือนจริงของ Neutrino 2020 เป็นครั้งแรกที่ตรวจพบนิวตริโนจากปฏิกิริยาชุดที่สอง
นักฟิสิกส์ Gioacchino Ranucci จากสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์แห่งชาติของอิตาลีในมิลานกล่าวว่า “ด้วยผลลัพธ์นี้ Borexino ได้คลี่คลายกระบวนการทั้งสองที่ขับเคลื่อนดวงอาทิตย์ได้อย่างสมบูรณ์
ในแกนกลางของดวงอาทิตย์ ไฮโดรเจนจะหลอมรวมเป็นฮีเลียมได้สองวิธี แหล่งหนึ่งเรียกว่าสายโปรตอน-โปรตอน เป็นแหล่งพลังงานประมาณ 99 เปอร์เซ็นต์ของดาวฤกษ์ ปฏิกิริยาฟิวชันอีกกลุ่มหนึ่งคือวัฏจักร CNO สำหรับธาตุคาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ช่วยให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไป ก่อนหน้านี้ Borexino เคยเห็นนิวตริโนจากสายโปรตอน-โปรตอน ( SN: 9/1/14 ) แต่จนถึงปัจจุบัน นิวตริโนจากวงจร CNO คือ MIA
นักฟิสิกส์ Malcolm Fairbairn จาก King’s College London กล่าวว่า “พวกเขาอยู่ในอันดับต้น ๆ ของรายชื่อทุกคนในการพยายามระบุตัวตน “ตอนนี้พวกเขาคิดว่าพวกเขาพบพวกเขาแล้ว ซึ่งเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ การวัดผลที่ยากมากจริงๆ”
Borexino ตั้งอยู่ใต้ดินลึกในห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Gran Sasso ในอิตาลี ค้นหาแสงวาบที่เกิดจากนิวตริโนกระแทกอิเล็กตรอนในถังของเหลวขนาดใหญ่ นักวิจัยใช้เวลาหลายปีในการปรับแต่งการทดลองเพื่อตรวจหานิวตริโนที่เข้าใจยากซึ่งประกาศวงจร CNO แม้ว่าจะสังเกตได้ยาก แต่ก็มีอนุภาคอยู่มากมาย Borexino ยืนยัน นักวิจัยรายงานบนโลก ประมาณ 700 ล้านนิวตริโนจากวัฏจักร CNO ของดวงอาทิตย์ผ่านตารางเซนติเมตรในแต่ละวินาที
ผลลัพธ์ที่นำเสนอเป็นครั้งแรกในการประชุมเสมือนจริงจะต้องยังคงขจัดอุปสรรคของการตรวจสอบโดยเพื่อนในวารสารทางวิทยาศาสตร์ก่อนที่จะเป็นทางการโดยสมบูรณ์
การศึกษาอนุภาคเหล่านี้สามารถช่วยเผยให้เห็นว่าดวงอาทิตย์ประกอบด้วยองค์ประกอบที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมมากเพียงใด ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เรียกว่าความเป็นโลหะ นั่นเป็นเพราะอัตราที่ผลิตนิวตริโนในวงจร CNO ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจนของดวงอาทิตย์ การวัดประเภทต่างๆ ในปัจจุบันไม่เห็นด้วยกับความเป็นโลหะของดวงอาทิตย์ โดยเทคนิคหนึ่งชี้ให้เห็นถึงความเป็นโลหะที่สูงกว่าอีกวิธีหนึ่ง ในอนาคต การวัดค่านิวตริโน CNO ที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้นสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์คลี่คลายปัญหาได้
วัฏจักร CNO มีความสำคัญมากกว่าในดาวฤกษ์ที่มีน้ำหนักมากกว่าดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นกระบวนการหลักในการหลอมรวม การศึกษาวัฏจักรนี้ในดวงอาทิตย์สามารถช่วยให้นักฟิสิกส์เข้าใจการทำงานภายในของดาวดวงอื่นๆ ได้ Zara Bagdasarian นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และสมาชิกของ Borexino Collaboration กล่าว “เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับเราที่จะเข้าใจว่าดวงอาทิตย์ทำงานอย่างไร”
ศักยภาพของนาฬิกานิวเคลียร์มีแนวโน้มอย่างมากว่าสำหรับ Fleischmann แห่งมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กในเยอรมนี ใช้เวลาเพียงครู่เดียวในการรับมือกับปัญหาที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างนาฬิกานิวเคลียร์ได้ เขากล่าว “ตั้งแต่วินาทีแรกที่ชัดเจนว่านี่เป็นคำถามที่ควรทำ”
ผลลัพธ์ดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ทางทฤษฎีสำหรับนาฬิกาควอนตัมยังใช้กับนาฬิกาประเภทอื่นด้วย นักฟิสิกส์ Juan Parrondo จาก Complutense University of Madrid ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าวว่า “เป็นเรื่องดีที่มีสิ่งนั้น “สิ่งที่ฉันไม่แน่ใจก็คือความสัมพันธ์ประเภทนี้ที่พวกเขาพบนั้นเป็นสากลมากเพียงใด” นักวิจัยศึกษานาฬิกาเพียงรุ่นเดียวเท่านั้น ยังไม่ชัดเจนว่าความสัมพันธ์ระหว่างความแม่นยำและเอนโทรปีมีผลกับนาฬิกาโดยทั่วไปหรือไม่ Parrondo กล่าว
แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่าความสัมพันธ์อาจเป็นแบบสากล โดยเผยให้เห็นลักษณะพื้นฐานของการทำงานของนาฬิกา การศึกษาใหม่ “จะผลักดันเราให้ไปในทิศทางนี้มากยิ่งขึ้น” Ralph Silva นักฟิสิกส์ควอนตัมจาก ETH Zurich ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว “เป็นจุดข้อมูลที่สนับสนุนว่าอาจเป็นกรณีสำหรับนาฬิกาทั้งหมด แต่นั่นไม่ได้รับการพิสูจน์”
อให้นาฬิกาทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ นาฬิกาจะต้องผ่านกระบวนการที่มีทิศทางที่ต้องการในเวลา หากนาฬิกาไม่สร้างเอนโทรปี มันก็มีแนวโน้มที่จะวิ่งไปข้างหน้าพอๆ กับถอยหลัง และยิ่งนาฬิกาสร้างเอนโทรปีมากเท่าไร โอกาสที่กลไกนาฬิกาจะประสบความผันผวนก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ซึ่งเป็นขั้นตอนย้อนกลับชั่วคราวที่จะลดความแม่นยำของนาฬิกาลง
ดังนั้นหากความแม่นยำของนาฬิกาทั้งหมดทำให้เอนโทรปีเพิ่มขึ้น การแลกเปลี่ยนนั้นอาจสะท้อนถึงความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างกาลเวลากับการวัด เว็บตรง
