Физики пытаются заглянуть в ядро Солнца с помощью неуловимых нейтрино

Американские астрофизики уточнили температуру и плотность внутренней области Солнца, используя данные о потоке так называемых «борных» нейтрино — сверхлёгких частиц, рождающихся в недрах звезды. Исследование опубликовано в журнале Physical Review C.




По словам авторов работы, это первое в мире исследование, в котором нейтрино применяются одновременно для определения двух ключевых характеристик солнечного ядра — плотности и температуры. Полученные результаты подтвердили достоверность современных моделей строения Солнца, продемонстрировав эффективность нейтринных наблюдений в астрофизике.

Команда под руководством профессора Университета штата Огайо Джона Бикома проанализировала информацию, собранную за многие годы двумя крупными нейтринными детекторами — японским Супер-Камиоканде и канадской установкой SNO в Садбери. Эти обсерватории регистрируют не только нейтрино, возникающие при термоядерных реакциях слияния протонов, но и редкий их вид — «борные» нейтрино.

Последние формируются в результате распада ядер бора-8 на две альфа-частицы и электрон. Образование бора-8, в свою очередь, происходит при взаимодействии ядер бериллия-7 с протонами, и этот процесс напрямую зависит от температуры в центральных слоях Солнца. Плотность вещества влияет на количество электронных нейтрино, достигающих Земли, что позволяет использовать их поток для точных измерений физических параметров звёздного ядра.

Созданный учёными алгоритм позволил отделить данные по «борным» нейтрино и рассчитать характеристики солнечного центра. В результате выяснилось, что плотность ядра составляет около 130 граммов на кубический сантиметр, а температура достигает 14,8 миллиона градусов Кельвина. Эти показатели совпадают с теоретическими прогнозами, подтверждая правильность современных представлений о структуре и процессах внутри Солнца.

Читайте также: