ALTIN 441,98
DOLAR 7,4126
EURO 9,0363
BIST 1.542
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 13 °C
Sağanak Yağışlı

Nötrinolar, Evrenin CNO Enerji Üretim Mekanizmasının İlk Deneysel Kanıtını Veriyor

26.11.2020
128
A+
A-
Nötrinolar, Evrenin CNO Enerji Üretim Mekanizmasının İlk Deneysel Kanıtını Veriyor

Nötrinolar, Birçok Yıldızda Baskın Katalize Füzyonun İlk Deneysel Kanıtını Verdi.

Massachusetts Amherst Üniversitesi’nden parçacık fizikçisi Andrea Pocar da dahil olmak üzere, Borexino İşbirliği’nin yaklaşık 100 bilim adamından oluşan uluslararası bir ekip, bu hafta Nature’da, güneşten gelen nötrinoların tespit edildiğini rapor ederek, ilk kez doğrudan karbon-nitrojen-oksijenin ( CNO) füzyon döngüsü güneşimizde iş başında.

Pocar, CNO döngüsünün güneşten daha ağır yıldızlara güç veren baskın enerji kaynağı olduğunu ancak şimdiye kadar hiçbir yıldızda doğrudan tespit edilmediğini açıklıyor.

Yıldızların yaşamlarının büyük bir bölümünde hidrojeni helyuma dönüştürerek enerji elde ettiklerini ekliyor. Güneşimiz veya daha hafif gibi yıldızlarda, bu çoğunlukla ‘proton-proton’ zincirleri aracılığıyla gerçekleşir.

Bununla birlikte, birçok yıldız güneşimizden daha ağır ve sıcaktır ve bileşimlerinde metallik olarak bilinen bir nitelik olan helyumdan daha ağır elementler içerir. 1930’lardan beri tahmin edilen, CNO döngüsünün ağır yıldızlarda baskın olacağı yönündedir.

Bu süreçlerin bir parçası olarak salınan nötrinolar, bilim insanlarının ‘proton-proton zincirinden’ olanları ‘CNO döngüsünden’ ayırmasına olanak tanıyan spektral bir imza sağlar.

Pocar, “Sadece yüzde bir oranında çalıştığı güneşimizde CNO’nun yanmasının doğrulanması, yıldızların nasıl çalıştığını anladığımıza dair güvenimizi pekiştiriyor.”

Nötrinolar, Evrenin CNO Enerji Üretim Mekanizmasının İlk Deneysel Kanıtını Veriyor 1
Borexino dedektörü, INFN’deki Laboratori Nazionali del Gran Sasso’da, orta İtalya’daki Apenin Dağları’nın derinliklerinde yer almaktadır. Nötrinoları, nötrinolar 300 tonluk ultra saf organik sintilatörde elektronlarla çarpıştığında üretilen ışık parlamaları olarak algılar. Kredi bilgileri: Borexino İşbirliği

Bunun ötesinde, CNO nötrinoları yıldız fiziğinde önemli bir açık sorunun çözümüne yardımcı olabilir, diye ekliyor. Yani, güneşin merkezi metalikliğinin, sadece çekirdekten gelen CNO nötrino oranıyla belirlenebileceği gibi, yıldızın başka yerlerindeki metaliklikle nasıl ilişkili olduğu.

Geleneksel modeller bir zorlukla karşılaştı – spektroskopi ile yüzey metalikliği ölçümleri, farklı bir yöntem olan heliosismoloji gözlemlerinden çıkarılan yüzey altı metallik ölçümleriyle uyuşmuyor.

Pocar, nötrinoların, güneş de dahil olmak üzere yıldızların çekirdeği için bilimin sahip olduğu tek doğrudan araştırma olduğunu söylüyor, ancak bunların ölçülmesi son derece zor.

Bunların 420 milyar tanesi saniyede dünya yüzeyinin her santimetrekaresine çarpar, ancak neredeyse tamamı etkileşime girmeden geçer. Bilim adamları, onları yalnızca son derece düşük arka plan radyasyon seviyelerine sahip çok büyük dedektörler kullanarak tespit edebilirler.

Borexino dedektörü, INFN’deki Laboratori Nazionali del Gran Sasso’da, orta İtalya’daki Apenin Dağları’nın derinliklerinde yer almaktadır. Nötrinoları, nötrinolar 300 tonluk ultra saf organik sintilatörde elektronlarla çarpıştığında üretilen ışık parlamaları olarak algılar.

Pocar’a göre derinliği, boyutu ve saflığı, Borexino’yu bu tür bilim için benzersiz bir dedektör yapıyor, tek başına düşük arkaplanlı radyasyon sınıfında. Proje, 1990’ların başında Milan Üniversitesi’nde Gianpaolo Bellini, Princeton’da Frank Calaprice ve Bell Laboratuvarları’nda merhum Raju Raghavan liderliğindeki bir grup fizikçi tarafından başlatıldı.

En son tespitlerine kadar, Borexino işbirliği, ‘proton-proton’ güneş nötrino akılarının bileşenlerini başarıyla ölçmüş, nötrino lezzet-salınım parametrelerinin rafine edilmesine yardımcı olmuş ve en etkileyici şekilde, döngünün ilk adımı olan çok düşük enerjiyi ölçmüştü. p ‘nötrinolar, Pocar hatırlıyor.

Araştırmacıları, bilimin kapsamını genişletmeyi ve CNO nötrinolarını (özellikle düşük arka plana sahip dar bir spektral bölgede) aramayı hayal ettiler, ancak bu ödül ulaşılamaz görünüyordu.

Bununla birlikte, Princeton, Virginia Tech ve UMass Amherst’teki araştırma grupları, CNO nötrinolarının, gereken mükemmel dedektör kararlılığını gerçekleştirmek için geliştirdikleri ek saflaştırma adımları ve yöntemleri kullanılarak ortaya çıkarılabileceğine inanıyordu.

Yıllar içinde ve geçmişleri tespit etmek ve sabitlemek için yapılan bir dizi hareket sayesinde, ABD’li bilim adamları ve tüm işbirliği başarılı oldu. Pocar, “Bu haftanın Nature makalesinin konusu olan CNO nötrinolarını açığa çıkarmanın ötesinde, artık metallik sorununu çözmeye yardımcı olacak bir potansiyel bile var” diyor Pocar.

CNO nötrino keşfinden önce laboratuvar, Borexino’nun operasyonlarını 2020’nin sonunda bitirmesini planlamıştı. Ancak Nature makalesinin analizinde kullanılan veriler donmuş olduğundan, bilim adamları, merkezi saflık gelişmeye devam ettiği için veri toplamaya devam ettiler.

Pocar, metalikliğe odaklanan yeni bir sonucu gerçek bir olasılık haline getirdiğini söylüyor. Gerekli lojistik ve izin işlemleri devam ederken önemsiz olmadığından ve zaman alıcı olduğundan, veri toplama 2021’e kadar uzayabilir. “Fazladan her gün yardımcı olur,” diyor.

Pocar, Frank Calaprice liderliğindeki grupta Princeton’daki lisansüstü okul günlerinden beri projede yer aldı ve burada naylon teknenin tasarımı, inşası ve sıvı taşıma sisteminin devreye alınması üzerinde çalıştı.

Daha sonra UMass Amherst’teki öğrencileriyle veri analizi ve son olarak da CNO nötrino ölçümünün arka planlarını karakterize etme teknikleri üzerinde çalıştı.

Referans: The Borexino Collaboration, 25 Kasım 2020, Nature tarafından “Güneşte CNO füzyon döngüsünde üretilen nötrinoların deneysel kanıtı”.

Bu çalışma ABD’de Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmiştir. Borexino, aynı zamanda İtalyan Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü (INFN) ve Almanya, Rusya ve Polonya’daki fon ajansları tarafından finanse edilen uluslararası bir işbirliğidir.

BİR YORUM YAZIN
ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.