Zvijezde nastaju iz masivnih oblaka prašine i plina, a izvor njihove energije tijekom životnog vijeka nuklearna je fuzija uslijed koje se vodik pretvara u helij. Sam proces fuzije u suncima sastoji se od dva ključna stupnja. Prvi je lančana reakcija koja uključuje samo vodik i helij te koja predstavlja 99 posto Sunčeve energije, objašnjava Inverse.

Drugi uključuje druge tvari, uključujući ugljik, dušik i kisik. Oba procesa vrlo je teško prepoznati s obzirom na to da jedine informacije o procesima unutar zvijezda možemo dobiti od čestica pod imenom neutrini. Problem je, doduše, što do danas nismo 'ulovili' nijedan neutrin koji je nastao u sekundarnom fuzijskom ciklusu.

Gorivo koje pokreće Sunce

Tim znanstvenika je uz pomoć vrlo osjetljivog senzora za čestice u Italiji službeno potvrdio postojanje neutrina koji dolaze iz sekundarnog fuzijskog ciklusa te time dobili do danas neviđen uvid u tvari i procese unutar i oko Sunčeve jezgre.

'Napokon smo dobili eksperimentalnu potvrdu načina na koji zvijezde teže od Sunca zapravo sjaje', komentirao je Gianpaolo Bellini, profesor na Sveučilištu u Milanu i znanstvenik u INFN-u te jedan od glavnih autora pokusa. Više informacija o znanstvenom procesu moguće je pronaći u članku objavljenom u časopisu Nature.

Tajnovite čestice

Neutrini su neutralne subatomske čestice mase bliskoj nuli - manjoj od mase bilo koje druge poznate čestice. 'Fuzijske reakcije u Suncu proizvode nevjerojatan broj neutrina - oko 100 milijardi solarnih neutrina kroz nokte na vašim palčevima prolazi svake sekunde', piše Gabriel Orebi Gann, pomoćni profesor fizike sa Sveučilišta u Kaliforniji i Berkleyja u osvrtu objavljenom u Natureu.

Znanstvenici su već uspjeli prepoznati neutrine ispuštene tijekom prvog stupnja fuzije, no one koje stvara drugi proces puno je teže prepoznati zbog toga što su im signali vrlo slabi i jer se vrlo lako gube zbog pozadinskih smetnji. Znanstvenici su stoga odlučili potražiti pomoć detektora čestica Borexino, smještenog u laboratoriju Gran Sasso u Talijanskom institutu za nuklearnu fiziku.

Pravi alat za pravi posao

Ovaj detektor čestica posebno je napravljen da prepozna neutrine unatoč okolnoj buci. Smješten je duboko pod zemljom te je dodatno zaštićen od kozmičke radijacije.

'Prepoznavanje neutrina koji nastaju u ciklusu ugljik-dušik-kisik, koji je objavio Borexino, rezultat je višegodišnjeg nastojanja guranja tehnologije tekućeg scintilatora dalje od trenutnih granica te pretvaranje Borexinove jezgre u najmanje ozračeno mjesto na svijetu', komentirao je Marco Pallavicini, profesor na Sveučilištu u Genovi i koautor znanstvenog rada.

Ovo su prvi eksperimentalni dokazi sekundarnog fuzijskog ciklusa i tvari koje sudjeluju u njemu. Nakon što su uspješno prepoznali čestice u sekundarnom fuzijskom ciklusu, morat će izmjeriti točnu količinu tvari, poput kisika, dušika i ugljika, unutar jezgre pojedine zvijezde.

Ako znanstvenici precizno izmjere tvari potekle iz Sunčeve jezgre, to će im omogućiti bolje razumijevanje goriva koje pokreće naše Sunce i ostale masivne zvijezde poput njega, kao i način na koji su prvotno nastali.