In einem Labor unter dem italienischen Gran Sasso haben Physiker schwer fassbare Teilchen beobachtet, die bestätigen, wie die Sonne scheint. Die Partikel sind energiearme Neutrinos, die aus Kernreaktionen im Zentrum von Sternen entstehen. Diese Reaktionen sind für 99 Prozent der Sonnenenergie verantwortlich.
Neutrinos sind schwierig zu entdecken, weil sie, obwohl ungefähr 100 Billionen pro Sekunde mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch unseren Körper strömen, normalerweise spurlos durch die Räume gleiten. Sie haben auch keine elektrische Ladung. Diese Eigenschaften haben ihnen den Spitznamen "Geisterpartikel" eingebracht.
Den Forschern ist es gelungen, einige Aromen von Neutrinos zu entdecken - solche, die durch Fusion von zwei Heliumatomen erzeugt werden -, aber sie haben die Neutrinos nicht gesehen, die durch den ersten Schritt der solaren Kernreaktionen erzeugt werden. In diesem Schritt verschmilzt ein Proton (das positiv geladene subatomare Teilchen im Kern eines Atoms) mit einem anderen. Neutrinos sind ein Nebenprodukt dieser Fusion.
Ein internationales Forscherteam hat diese Proton-Proton-Neutrinos schließlich mithilfe des Borexino-Detektors im Laboratori Nazionali del Gran Sasso in der Nähe von L'Aquila, Italien, nachgewiesen. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse am Donnerstag in der Zeitschrift Nature .
Neutrinos, die durch die Reaktionen im Herzen der Sonne erzeugt werden, sind extrem energiearm, sodass ihre Signatur durch kosmische Strahlung und sogar die geringe Radioaktivität in den Böden der Erde maskiert werden kann. Borexino ist fast eine Meile (1, 4 Kilometer) unter dem Gestein, um den Detektor vor allem anderen als Neutrinos abzuschirmen.
Das Ergebnis ist der direkteste Beweis für die Vorstellungen der Forscher, wie die Sonne angetrieben wird. Der nächste Schritt besteht darin, diese gespenstischen Teilchen noch genauer nach unerwarteten Eigenschaften zu untersuchen, die möglicherweise neue Physik erkennen lassen.
Dies erfordert eine weitere Reinigung der Flüssigkeit im Kern des Borexino-Detektors. Diese Flüssigkeit "ist bei weitem schon die sauberste Flüssigkeitsmasse, die wir kennen", sagt Andrea Pocar, Physikerin an der Universität von Massachusetts in Amherst und eine der an der neuen Arbeit beteiligten Forscherinnen in einem Artikel von The Christian Science Überwachen . "Es ist eine wirklich herausfordernde Aufgabe."
