Ядерні реакції, що відбуваються в ядрі Сонця, призводять до утворення великої кількості електронних нейтрино. При цьому вимірювання потоку нейтрино на Землі, які постійно виконуються з кінця 1960-х років, показали, що кількість зареєстрованих сонячних електронних нейтрино приблизно в два-три рази менше, ніж передбачає стандартна сонячна модель, що описує процеси на Сонці. Ця неузгодженість між експериментом та теорією отримало назву «проблема сонячних нейтрино» та більше 30 років було однією з загадок сонячної фізики. Проблема ускладнюється тим, що нейтрино вкрай слабо взаємодіє з речовиною, і створення нейтринного детектора, який здатний достатньо точно виміряти потік нейтрино навіть такої потужності, як іде від Сонця — технічно складна та дорога задача (див. Нейтринна астрономія).
Пропонувалося два головних шляхи вирішення проблеми сонячних нейтрино. По-перше, можна було модифікувати модель Сонця таким чином, щоб зменшити передбачувану термоядерну активність (а, значить, і температуру) в його ядрі і, отже, потік випромінюваних Сонцем нейтрино. По-друге, можна було припустити, що частина електронних нейтрино, випромінюваних ядром Сонця, при русі до Землі перетворюється на нереєстровані звичайними детекторами нейтрино інших поколінь (мюонні та тау-нейтрино)[13]. Сьогодні зрозуміло, що правильним, швидше за все, є другий шлях.
Для того, щоб мав місце перехід одного сорту нейтрино в іншій — тобто відбувалися так звані осциляції нейтрино — нейтрино повинно мати відмінну від нуля масу. Останнім часом встановлено, що це дійсно так[14]. В 2001 в нейтринні обсерваторія в Садбері були безпосередньо зареєстровані сонячні нейтрино всіх трьох сортів, і було показано, що їх повний потік узгоджується зі стандартною сонячною моделлю. При цьому лише близько третини долітаючих до Землі нейтрино виявились електронними. Ця кількість узгоджується з теорією, яка передбачує перехід електронних нейтрино в нейтрино іншого покоління як в вакуумі (власне «осциляції нейтрино»), так і в сонячній матерії («ефект Міхєєва — Смирнова — Вольфенштейна»). Таким чином, останнім часом проблема сонячних нейтрино, мабуть, вирішена.
Немає коментарів:
Дописати коментар