“十指紧扣”中微子，到太阳光核心一探究竟

Borexino项目合作在《自然》上出文，汇报了中微子物理中一个划时代的重大成果。她们初次检测到来源于碳-氮-氧（CNO）核反应循环系统造成的中微子。精确测量这种中微子，将有利于大家更清楚地掌握太阳光核心的组成，另外也为了解大品质行星的产生出示了重要的信息内容。

中微子是一种亚原子限度的细微颗粒。早在1930年，沃尔夫冈·泡利就根据表述β核衰变全过程（原子传出较高能电子器件的核衰变全过程）中的动能缺少状况确定了它的存有。这类沒有品质的颗粒能够带上随意占比的核衰变动能，能表述电子器件发送能谱仪为什么是持续的。泡利的表述觉得他们与化学物质的相互影响偏弱，这也是中微子为什么从没被观察到的缘故。在接着几十年的科学研究中，专家发觉了诸多有关泡利的“鬼魂”颗粒的信息内容，包含诺奖得奖成效发觉中微子事实上是有品质的，虽然现阶段的精确测量技术性还没法检测到这般细微的品质。

太阳光中的聚变反应会造成总数令人震惊的中微子：每秒钟约有一千亿的太阳光中微子越过你的手指甲。但因为他们的相互影响偏弱，即便越过全部地球上也基本上不容易遭受阻拦：最前沿的试验（另客户程序go.nature.com/36sktyj）一直无法观察到大白天和晚间中微子扩散系数的差别，关键便是因为这类互作较弱了。

中微子尽管无法观察，但大家仍然能依靠他们去了解宇宙空间中本来难以企及的地区，比如漫长的cf超新星或是是行星的內部。太阳光管理中心造成的动能以光量子的方式必须数万年才可以释放出，但太阳光释放出来的中微子只必须八分钟便能抵达地球上。这为大家了解这颗闪亮行星的內部出示了与众不同的对话框。

太阳光的动能来自核心的聚变反应：在超高压的自然环境中，质子产生聚变反应形成了氦原子。这一全过程会产生在2个不一样的核反应循环系统中。第一个被称作质子-质子链（pp链），是太阳光那样尺寸的行星造成动能的关键方法，第二个被称作CNO循环系统，太阳光的动能大概有1%是根据这类方法造成的，可是它是更重的行星造成动能的关键方法。

第一个太阳光中微子检测试验在美国南达科塔州的霍姆斯特克矿厂开展。它运用pp链造成的中微子来探寻太阳光标准模型（Standard Solar Model， SSM），这一实体模型叙述了太阳光的核反应全过程。试验中，科学研究工作人员诧异地发觉，只检测到1/3基础理论预估种类（味，flavour）的中微子。

接着一系列长达数十年的试验慢慢进行，尝试处理这一“太阳光中微子”难题。来源于澳大利亚安大略省萨德伯里中微子观测站的诺奖得奖結果最后表述了这一状况：中微子在造成和检测全过程中会产生味的变换。然后，来源于西班牙格兰萨索国家级实验室的试验对来源于pp链每个环节的中微子开展了多方位（全谱段）的剖析，使这一行业的科学研究得到健全，再次打开了运用太阳光中微子检测太阳内部的概率。

Borexino中微子探测仪

Borexino试验会检测太阳光中微子在很多液體闪动体里透射电子器件所传出的光（自由电子根据闪动体的时候会造成光）。Borexino项目合作对探测仪开展了隔热保温包囊以操纵探测仪的溫度转变。这有利于试验精英团队对太阳光主次聚变循环系统所造成的中微子开展高精密精确测量。

现阶段，Borexino项目合作汇报了试验造成的另一项开拓性的造就：初次检测到来源于CNO循环系统的中微子。这是一个极大的飞越，为表明太阳光核心的原素组成出示了关键的机遇。在天体物理学中，一切比氦重的原素都被称作金属材料。行星关键准确的金属材料成分（金属性）会危害CNO循环系统的速度，这另外也会相反危害行星的溫度和相对密度，从而危害恒星的演化全过程以及表层的不透明度。

太阳光的金属性和不透明度危害在其中声波频率的快速传播。几十年来，太阳光地震学精确测量与SSM模型预测的太阳光波速一致，使大家模型拟合更有信心。殊不知，近期对于太阳光不透明度的光谱测量結果明显小于此前的预估，造成 与太阳光地震学精确测量数据信息不一致。精细精确测量CNO循环系统中微子，为科学研究这类差别出示了仅有的单独方式。那样的精确测量还将进一步表述恒星的演化。

开展这种精确测量的关键阻碍取决于CNO中微子的低动能和低扩散系数，及其无法从像放射性衰变全过程等情况信号源中分离出来出中微子数据信号。Borexino试验根据检验太阳光中微子在很多液體闪动体（液闪）中透射电子器件而造成的光来完成中微子检测（自由电子在根据液闪物质时能够激起出光）。精准测量光的动能和時间遍布，可将来源于太阳光中微子造成的闪动与其他来源造成的光区别起来，比如液闪自身及其周边探测仪部件中所带有的公害病。

Borexino项目合作开展了一项不断很多年的清洁行動，来保证闪动体里的公害病减少到史无前例的水准。但即便在那样的标准下，溫度转变造成的细微热对流也会使探测仪外界边沿的公害病产生外扩散。因此，科学研究工作人员在探测仪内创建了精细的溫度自动控制系统来缓解这一危害（如图所示1所显示），使这一机器设备能够进行检测CNO中微子的极大挑戰。尽管最后的测量精度还不能处理太阳光金属性的难题，可是为完成这一总体目标刮平了路面。

科学研究工作人员将在下面的试验中再次试着提升Borexino检测精密度的方式，开发设计出创造力的方式来鉴别并去除公害病所产生的声音分贝。Borexino项目合作的重大成就使大家对太阳光和大品质行星的产生拥有更为详细的掌握，并很有可能界定将来两年该行业的研究方案。