Χάριν στα νετρίνα θα γνωρίζουμε τι συμβαίνει στον Ήλιο σε πραγματικό χρόνο!

Οι επιστήμονες μπορεί σύντομα να έχουν στα χέρια τους μια εντελώς νέα μέθοδο μελέτης του ηλιακού πυρήνα: τα νετρίνα, υποατομικά σωματίδια που δεν έχουν σχεδόν καθόλου μάζα και εκπέμπονται κατά τη διάρκεια αντιδράσεων πυρηνικής σύντηξης. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην κατανόηση του άστρου μας.

Μέχρι σήμερα, οι μελετητές έχουν βασιστεί κυρίως στο Καθιερωμένο Ηλιακό Μοντέλο (SSM), ένα θεωρητικό μοντέλο που βασίζεται στις θεμελιώδεις αρχές της Φυσικής, για να κατανοήσουν την εσωτερική δραστηριότητα του Ήλιου και να προβλέψουν τις αλλαγές που συμβαίνουν στον πυρήνα του. Ωστόσο, μια νέα μελέτη προτείνει μια πιο άμεση και σε πραγματικό χρόνο προσέγγιση.

Ο ηλιακός πυρήνας εκπέμπει συνεχώς νετρίνα κατά τη διάρκεια αντιδράσεων σύντηξης. Αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια ταξιδεύουν μέσω του Ήλιου και διασκορπίζονται στο Διάστημα, ενώ ορισμένα φτάνουν στον πλανήτη μας. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των νετρίνων είναι ότι, όταν περνούν μέσα από ένα μέσο, μεταφέρουν μαζί τους πληροφορίες για τις ιδιότητες του μέσου αυτού.

Καθώς περνούν μέσα από τον Ήλιο, τα νετρίνα αλλάζουν από τον ένα τύπο στον άλλο. Αυτές οι «ταλαντώσεις» επηρεάζονται από την πυκνότητα των υλικών που περνούν στο εσωτερικό του άστρου. Μελετώντας τις ταλαντώσεις σε διαφορετικά ενεργειακά επίπεδα, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν λεπτομέρειες σχετικά με τη δομή της πυκνότητας του Ήλιου, οι οποίες υπερβαίνουν αυτά που μπορούν να προσφέρουν τα παραδοσιακά μοντέλα.

Στο παρελθόν, οι ερευνητές έχουν προτείνει τη χρήση των φωτονίων για τη μελέτη του ηλιακού περιβάλλοντος. Ωστόσο, τα φωτόνια μπορεί να χρειαστούν αιώνες για να διαφύγουν από τον πυκνό ηλιακό πυρήνα, γεγονός που καθιστά αδύνατη την απόκτηση πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο. Τα νετρίνα, από την άλλη πλευρά, διέρχονται από τον Ήλιο σχεδόν αμέσως, παρέχοντας έτσι άμεσες πληροφορίες για το τι συμβαίνει στα βάθη του άστρου.

«Η δομή της πυκνότητας αναφέρεται στο πώς κατανέμεται η μάζα του Ήλιου σε διάφορα βάθη, ουσιαστικά πόσο συμπαγής είναι από τον πυρήνα προς την επιφάνεια», εξηγούν οι συγγραφείς της μελέτης. Η κατανόηση αυτών των λεπτομερειών είναι απαραίτητη για την καλύτερη πρόβλεψη της ηλιακής δραστηριότητας, η οποία επηρεάζει τόσο τις καιρικές συνθήκες στο Διάστημα όσο και το κλίμα της Γης.

Αν και η μέθοδος των νετρίνων φαίνεται πολλά υποσχόμενη, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη πόσα μπορούν να μάθουν για τη δομή της πυκνότητας του Ήλιου από αυτά τα σωματίδια. Τα υπάρχοντα πειράματα νετρίνων έχουν παράσχει πολύτιμες πληροφορίες, αλλά χρειάζονται περισσότερα δεδομένα για ακριβείς μετρήσεις.

Για το λόγο αυτό, η επιστημονική κοινότητα προσβλέπει σε περαιτέρω πληροφορίες από μελλοντικά πειράματα όπως το JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) στην Κίνα και το DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) στις ΗΠΑ. Το τελευταίο, ειδικότερα, έχει μεταξύ των βασικών του στόχων την ανίχνευση σπάνιων ηλιακών νετρίνων, συμπεριλαμβανομένων των νετρίνων «hep», που παράγονται στον πυρήνα του Ήλιου κατά τη διάρκεια αντιδράσεων σύντηξης.

*Η κεντρική εικόνα αποτελεί δημιουργία του Imagen 3 για το Techgear.gr

[via]