Verborgene Prozesse im Zentrum der Sonne entschlüsselt

Forschende von RWTH und Forschungszentrum Jülich veröffentlichen in der Zeitschrift Nature Ergebnisse zum ersten experimentellen Beweis für Fusionsprozesse in schweren Sternen.

 

Die sogenannte Borexino-Kollaboration wies zum ersten Mal die Existenz des CNO-Fusionszyklus in der Natur nach, indem sie aus diesem Prozess stammende solare Neutrinos entdeckte. Die Ergebnisse veröffentlichte sie nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature.

Die Sonne ist in ihrem Kern ein gigantischer Fusionsreaktor. In ihrem Inneren verschmelzen bei einer Temperatur von rund 15 Millionen Grad fortlaufend Wasserstoffkerne miteinander und bilden das Element Helium. Dabei senden sie unterschiedliche Strahlung und Partikel aus. Einige davon sind die Neutrinos. Milliarden davon durchdringen auf der Erde in jeder Sekunde jeden Quadratzentimeter. Diese Eigenschaft, Materie ungehindert zu durchdringen, macht sie zu idealen Sonden, um einen näheren Einblick in den solaren Fusionsofen zu gewinnen: Sie liefern direkte, unverfälschte Informationen über die Verhältnisse im Zentrum der Sonne.

Das Instrument, das diese Messung ermöglicht, ist das Borexino-Observatorium, in dem bereits seit 2007 Daten über Neutrinos von der Sonne gewonnen werden. Die Anlage befindet sich im größten Untergrundlabor der Welt, dem Laboratori Nazionali del Gran Sasso, unter einer 1.400 Meter dicken Dolomitstein-Schicht im Gran Sasso-Gebirgsmassiv in der Nähe von Rom.

,,Der Nachweis der CNO-Neutrinos stellt einen bedeutenden Meilenstein dar", erklärt Professorin Livia Ludhova vom Lehrstuhl für Experimentalphysik III B der RWTH und Leiterin der Neutrino-Gruppe des Instituts für Kernphysik am Forschungszentrum Jülich. Sie ist eine der beiden wissenschaftlichen Koordinatorinnen der Borexino-Kollaboration. ,,Dieser Nachweis ebnet den Weg zum Verständnis der Zusammensetzung des Sonnenkerns, insbesondere seiner sogenannten Metallizität." Diese in der Astrophysik gebräuchliche Bezeichnung bezieht sich auf die Häufigkeit von ,,schweren" chemischen Elementen in Sternen und ist eine der wichtigsten offenen Fragen in der heutigen Sonnenphysik. ,,Der Borexino-Detektor hat damit erneut eine Pionierrolle bei der Erforschung der Sonne gespielt und die verborgensten Prozesse entschlüsselt, die unseren Stern am Leben erhalten", so Ludhova.

Pressemeldung des Forschungszentrums Jülich


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