Energia Soarelui provine in proportie de peste 99% din fuziunea nucleelor de hidrogen in miezul stelei. Aceasta reactie transforma doi protoni (particule incarcate pozitiv) intr-un nucleu de deuteriu (o foma de hidrogen) si elibereaza printre altele particule de neutrino cu energie redusa, numiti “neutrino pp” (“proton-proton”), rezuma Centre national de la recherche scientifique (CNRS), institutie implicata de asemenea in experiment.

Fara sarcina electrica si foarte putini sensibili la gravitatie, particulele neutrino interactioneaza foarte slab cu atomii si traverseaza, astfel, prin materie, aproape fara sa intampine rezistenta.

Aceste caracteristici le permit particulelor neutrino pp produse in inima Soarelui sa traverseze in cateva secunde plasma solara si sa ajunga pe Terra doar 8 minute mai tarziu, cu o viteze apropiata de cea a luminii – un bombardament masiv insa nedureros al planetei noastre, la o rata de zeci de miliarde de particule pe cm2 in fiecare secunda.

In schimb, energia produsa de aceasta reactie este transportata sub forma de fotoni, fiind necesare “una sau doua sute de mii de ani sa traverseze materia densa a Soarelui” inainte de a ajunge la suprafata sa, si apoi pana la Terra, explica CNRS.

Martori directi



Particulele neutrino observate de Borexino sunt “martori directi a ceea ce se intampla in inima stelei astazi, in timp ce energia soalara care ne incalzeste” sub forma de raze luminoase a fost produsa in urma cu zeci de mii de ani.

“Comparand aceste tipuri de Energie emise de Soare, obtinem informatii asupra echilibrului termodinamic pe o perioada de aproximativ 100.000 de ani”, subliniaza Andrea Pocar.

Rezultatele arata faptul ca, practic, activitatea Soarelui nu s-a schimbat de atunci si “confirma ca steaua noastra va continua sa functioneze in mod similar pentru cel putin 100.000 de ani”, subliniaza fizicianul.

Aceasta premiera mondiala a putut fi efectuata datorita proiectului Borexino, care reuneste in jur de 100 de cercetatori din intreaga lume intr-un tunel sapat sub Muntii Apenini, unde rocile absorb razele cosmice care bombardeaza in permanenta Terra si care ar putea influenta masuratorile.

O hala a laboratorului sapat sub Muntii Apenini / Foto: borex.lngs.infn.it

Acolo, intr-o sfera din otel inoxidabil cu un diametru de 14 metri, protejata si ea de un imens rezervor de apa, detectorul incearca sa capteze insesizabilele particule neutrino ale Soarelui, intr-un mediu cat mai izolat de interactiunile cu lumea exterioara.

Sfera din otel inoxidabil a instalatiei Borexino / Foto: borex.lngs.infn.it

Pentru a face acest lucru, Borexino utilizeaza un “scintilator organic” (substanta in masa careia se produc scintilatii sub actiunea razelor radioactive), umplut cu hidrocarburi lichide de la “un petrol foarte, foarte vechi”, de mai multe milioane de ani, explica Andrea Pocar.

“Avem nevoie de asta pentru a elimina cat se poate de mult carbon 14”, pentru ca acesta forma radioactiva de carbon, care dispare in timp, “acopera semnalele particulelor neutrino pe care vrem sa le detectam”.

Instalatia Borexino, umpluta partial cu apa / Foto: borex.lngs.infn.it

Lichidul cu o puritate foarte ridicata din detector contine de 10 miliarde de ori mai putina radioactivitate decat un pahar de apa, arata CNRS.

Aceste “caracteristici unice” au permis observarea “aproape in timp real” a fluxului de particule neutrino emise de Soare.