Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Teknologi

Mekanisme produksi energi CNO di alam semesta terdeteksi – ScienceDaily


Sebuah tim internasional yang terdiri dari sekitar 100 ilmuwan Kolaborasi Borexino, termasuk fisikawan partikel Andrea Pocar di University of Massachusetts Amherst, melaporkan di Alam Deteksi minggu ini neutrino dari matahari, secara langsung mengungkapkan untuk pertama kalinya bahwa siklus fusi karbon-nitrogen-oksigen (CNO) sedang bekerja di matahari kita.

Siklus CNO adalah sumber energi dominan yang memberi daya pada bintang yang lebih berat daripada matahari, tetapi sejauh ini belum pernah terdeteksi secara langsung di bintang mana pun, jelas Pocar.

Selama sebagian besar hidupnya, bintang mendapatkan energi dengan menggabungkan hidrogen menjadi helium, tambahnya. Pada bintang seperti matahari atau korek api, ini sebagian besar terjadi melalui rantai ‘proton-proton’. Namun, banyak bintang yang lebih berat dan lebih panas dari matahari kita, dan memasukkan unsur-unsur yang lebih berat dari helium dalam komposisinya, kualitas yang dikenal sebagai logam. Prediksi sejak tahun 1930-an adalah siklus CNO akan dominan pada bintang berat.

Neutrino yang dipancarkan sebagai bagian dari proses ini memberikan tanda tangan spektral yang memungkinkan para ilmuwan untuk membedakannya dari ‘rantai proton-proton’ dari ‘rantai CNO’. Pocar menunjukkan, “Konfirmasi pembakaran CNO di matahari kita, di mana ia beroperasi hanya satu persen, memperkuat keyakinan kita bahwa kita memahami cara kerja bintang.”

Di luar ini, neutrino CNO dapat membantu menyelesaikan pertanyaan terbuka penting dalam fisika bintang, tambahnya. Artinya, bagaimana logam pusat matahari, yang hanya dapat ditentukan oleh laju neutrino CNO dari inti, terkait dengan logam di tempat lain di sebuah bintang. Model tradisional mengalami kesulitan – pengukuran metalisitas permukaan dengan spektroskopi tidak sesuai dengan pengukuran metalisitas sub-permukaan yang disimpulkan dari metode yang berbeda, observasi helioseismologi.

Pocar mengatakan bahwa neutrino benar-benar satu-satunya yang dimiliki sains probe langsung untuk inti bintang, termasuk matahari, tetapi mereka sangat sulit untuk diukur. Sebanyak 420 miliar dari mereka menghantam setiap inci persegi permukaan bumi per detik, namun hampir semuanya melewati tanpa berinteraksi. Para ilmuwan hanya dapat mendeteksinya menggunakan detektor yang sangat besar dengan tingkat radiasi latar yang sangat rendah.

Detektor Borexino terletak jauh di bawah Pegunungan Apennine di Italia tengah di Laboratori Nazionali del Gran Sasso INFN. Ia mendeteksi neutrino sebagai kilatan cahaya yang dihasilkan ketika neutrino bertabrakan dengan elektron dalam 300-ton sintilator organik ultra-murni. Kedalaman, ukuran, dan kemurniannya yang luar biasa menjadikan Borexino sebagai detektor unik untuk jenis sains ini, satu-satunya di kelasnya untuk radiasi latar rendah, kata Pocar. Proyek ini dimulai pada awal 1990-an oleh sekelompok fisikawan yang dipimpin oleh Gianpaolo Bellini di Universitas Milan, Frank Calaprice di Princeton, dan almarhum Raju Raghavan di Bell Labs.

Hingga deteksi terbarunya, kolaborasi Borexino telah berhasil mengukur komponen fluks neutrino surya ‘proton-proton’, membantu menyempurnakan parameter osilasi rasa neutrino, dan yang paling mengesankan, bahkan mengukur langkah pertama dalam siklus: energi yang sangat rendah ‘ pp ‘neutrino, kenang Pocar.

Para peneliti bermimpi memperluas ruang lingkup sains untuk juga mencari neutrino CNO – di wilayah spektrum sempit dengan latar belakang sangat rendah – tetapi hadiah itu tampaknya di luar jangkauan. Namun, kelompok penelitian di Princeton, Virginia Tech dan UMass Amherst percaya bahwa neutrino CNO mungkin belum terungkap menggunakan langkah-langkah pemurnian tambahan dan metode yang telah mereka kembangkan untuk mewujudkan stabilitas detektor yang diperlukan.

Selama bertahun-tahun dan berkat serangkaian gerakan untuk mengidentifikasi dan menstabilkan latar belakang, para ilmuwan AS dan seluruh kolaborasi berhasil. “Selain mengungkap neutrino CNO yang menjadi topik pembicaraan minggu ini Alam Artikel, sekarang bahkan ada potensi untuk membantu menyelesaikan masalah metalisitas juga, “kata Pocar.

Sebelum penemuan neutrino CNO, lab telah menjadwalkan Borexino untuk mengakhiri operasinya pada penutupan tahun 2020. Tetapi karena data yang digunakan dalam analisis untuk Alam kertas dibekukan, para ilmuwan terus mengumpulkan data, karena kemurnian pusat terus meningkat, membuat hasil baru yang difokuskan pada kemungkinan yang nyata pada logam, kata Pocar. Pengumpulan data dapat diperpanjang hingga 2021 karena logistik dan perizinan yang diperlukan, sementara sedang berlangsung, tidak sepele dan memakan waktu. “Setiap hari ekstra membantu,” katanya.

Pocar telah bekerja dalam proyek tersebut sejak masa sekolah pascasarjana di Princeton dalam kelompok yang dipimpin oleh Frank Calaprice, di mana dia bekerja pada desain, konstruksi kapal nilon dan commissioning sistem penanganan cairan. Dia kemudian bekerja dengan mahasiswanya di UMass Amherst pada analisis data dan, yang terbaru, pada teknik untuk mengkarakterisasi latar belakang untuk pengukuran neutrino CNO.

Pekerjaan ini didukung di AS oleh National Science Foundation. Borexino adalah kolaborasi internasional yang juga didanai oleh Italian National Institute for Nuclear Physics (INFN), dan lembaga pendanaan di Jerman, Rusia dan Polandia.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney