人类获得第一张太阳中微子完整能谱的“快照” 学术资讯

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▲位于意大利阿佩宁山脉深处的Borexino探测器探测到与超纯有机液体闪烁体的电子发生相互作用的中微子，该闪烁体位于一个大型球体的中心，被1000吨水包围着。

以美国马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的物理学家安德里亚·波卡（Andrea Pocar）为首的若干科学家曾表示，大约99%的太阳能量都是在质子-质子（pp）聚变产生的核反应序列生成中微子的过程中被释放出来的，而在该核聚变反应中，氢被转化为氦。在《自然》（Nature）杂志10月24日刊发的一篇研究论文中，他们报告了来自位于意大利亚平宁山脉的深处、被誉为地球上最敏感的中微子探测器之一的Borexino的最新研究结果。他们解释道：“这个反应链所释放出的中微子代表了太阳和中微子物理学研究中一个的独特工具。”这篇论文“首次完整地研究了由Borexino完成的pp反应链的所有组成部分”。这些元件不仅包括pp中微子，还包括铍-7（7Be）、pep和硼-8（8B）等其他中微子。

波卡介绍道，通过两个质子的pp聚变反应所产生氘核（氘的原子核）是核反应序列的第一步，而该序列产生了太阳99%的能量输出。他说：“虽然我们今天的新发现是渐进式的，不是飞跃式的，但它标志着10多年来的实验数据采集的最高成就，而这项实验旨在同时揭示出太阳的全部能谱。我们的研究结果降低了不确定性，虽然也许这不是耀眼的成就，但这却是一种在科学上经常被忽视的进步——其价值在于测量结果因有了更多数据支撑而变得越来越精确；而且由于年轻的物理学家的努力，我们对这些实验仪器也有了更好的理解。Borexino为pp, 7Be和pep中微子提供了有史以来最好的测量方法——其他实验能更精确地测量了8B中微子，而我们的测量在一个较低的阈值上，结果与他们是一致的。”

除此之外，他还解释道：“一旦你有了更精确的数据，你就可以把它反馈输入太阳运作的数据模型，由此该模型就可以得到进一步完善。这一切都将有助于更好地了解太阳。中微子告诉我们太阳是如何燃烧的，反过来，太阳也为我们研究中微子的特性和表现提供了一个独特的素材来源。按计划，Borexino探测器将再运行两到三年，目前它已经大大地加深了我们对太阳的认识与理解。”

科界原创

编译：Jonathan

审稿：三水

责编：张梦

期刊来源：《自然》

期刊编号：0028-0836

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181024131439.htm