科學家觀測到太陽微中子 將揭示陽光如何產生(組圖)

來自太陽的光芒為我們地球帶來了光明和溫暖，孕育了繁多的物種生命。但是，陽光是如何產生的呢？多年來，科學家一直在試圖解開這個謎。過去的研究表明，大部分的太陽能，來源於發生在太陽上將氫同位素轉變成氦的核反應過程。該反應過程始於氫同位素質子，隨後通過多種途徑中的一種最終產生氦以及陽光。

科學家認為，在多個形成氦的途徑中，有兩個途徑的某些階段出現了元素鈹，因此從理論上推斷，這些階段同10%的太陽微中子的產生相關。然而，過去由於技術侷限，科學家的這一理論沒有得到實踐檢驗。


最近，作為國際合作研究的一部分，一個由多國科學家組成的研究小組，在
義大利的格瑞·薩蘇國家實驗室完成了一項重大實驗，首次實時觀測到了來自太陽的低能太陽微中子，也就是在太陽核心發生的大量核反應所產生的基本粒子。該結果為人類更加清楚地瞭解太陽發出神秘亞原子粒子的中心奠定了基礎。

利用格瑞·薩蘇國家實驗室安裝在地下1000多米處的巨型Borexino探測儀，科學家克服了過去技術上的限制，成功地觀測到了來自太陽的低能微中子，這些低能微中子同其他物質幾乎不發生相互作用。在從太陽中心到地球的長距離旅途中，大多數的粒子逃脫了太陽的束縛，從而發生了非常巨大的改變，難以幫助科學家瞭解太陽是如何產生能量的。但是，低能微中子則不同，它們從太陽中心一直到地球幾乎沒有任何變化，可以讓科學家清楚地瞭解到它們產生的過程。



美國普林斯頓大學物理學教授、普林斯頓研究小組負責人弗蘭克·卡拉普賴斯說：「從本質上講，我們的觀測驗證了對太陽發光的認知。多年來，關於太陽內核反應物理學家們具有多種理論，但是直接觀測卻始終是一件困難的事。現在，我們終於對中心的核反應有了更多的瞭解。」他表示，新的發現顯示，人們對太陽產生陽光的核反應過程的理論認識本質上是正確的，至少反應過程中涉及鈹的觀點是準確無誤的。

對於低能微中子的觀測，可能將幫助物理學家瞭解微中子擺動的其他效應，不過微中子擺動至今還沒有得到驗證。美國費米國家加速器實驗室物理學家摩根·沃思克庫認為，新完成的研究是人們利用太陽微中子瞭解有關微中子物理詳細知識的第一步。因為宇宙中充滿了恆星，所以利用微中子認識太陽十分重要，它能告訴人們許多關於宇宙活動的信息。

據悉，共有100名來自世界眾多研究機構的科學家，參與了此項利用Borexino探測儀觀測太陽微中子的研究，其目的是瞭解太陽中心核反應的過程。該研究得到了美國國家科學基金的資助，研究成果將發表在即將出版的《物理學報B》上。