Phát Hiện 'hạt Ma' đến Từ Lõi Mặt Trời - VnExpress

Các nhà khoa học sử dụng máy dò Borexino siêu nhạy ở phòng thí nghiệm vật lý hạt Gran Sasso của INFN tại miền trung Italy. Đây là trung tâm nghiên cứu dưới lòng đất lớn nhất thế giới, nằm sâu bên dưới dãy núi Apennine, cách Rome khoảng 105 km về phía đông bắc. Phát hiện công bố hôm 25/11 trên tạp chí Nature, là kết quả của hàng thập kỷ nghiên cứu hạt neutrino của Mặt Trời, hé lộ phản ứng hạt nhân chính mà phần lớn ngôi sao sử dụng để biến hydro thành heli. Phát hiện đặc biệt này giúp xác nhận những giả thuyết dự đoán từ thập niên 1930. "Phát hiện thực sự là một đột phá đối với vật lý thiên văn", tiến sĩ Gioacchino Ranucci ở Viện Vật lý Hạt nhân Quốc gia Italy (INFN), một trong những nhà nghiên cứu tham gia dự án từ năm 1990, nhận định.

Gần như mọi ngôi sao, bao gồm Mặt Trời, phát ra nguồn năng lượng khổng lồ bằng cách kết hợp hydro thành heli, một cách "đốt" hiệu quả hydro, nguyên tố đơn giản và dồi dào nhất, đồng thời là nguồn nhiên liệu chính trong vũ trụ. Trong trường hợp Mặt Trời, 99% năng lượng đến từ phản ứng proton - proton, có thể tạo ra beryl, lithium và boron trước khi phân tách chúng thành heli.

Nhưng hầu hết ngôi sao trong vũ trụ lớn hơn nhiều so với Mặt Trời. Ví dụ, sao khổng lồ đỏ Betelgeuse lớn gấp khoảng 20 lần và rộng hơn 700 lần. Các ngôi sao lớn cũng nóng hơn hẳn, có nghĩa chúng lấy năng lượng từ chu trình CNO, hợp nhất hydro thành heli bằng cách biến đổi hạt nhân nguyên tử trong vòng lặp giữa carbon, nitrogen và oxy.

Chu trình CNO là nguồn năng lượng chính trong vũ trụ nhưng rất khó phát hiện bên trong Mặt Trời. Máy dò Borexino khổng lồ tìm kiếm hạt neutrino phát ra trong suốt phản ứng nhiệt hạch ở lõi Mặt Trời. Hạt neutrino hầu như không tương tác với bất cứ thứ gì nên rất lý tưởng để nghiên cứu phản ứng hạt nhân từ xa. Hàng nghìn tỷ hạt neutrino đi qua máy dò Borexino mỗi giây nhưng cỗ máy chỉ phát hiện được vài chục hạt mỗi ngày bằng cách quan sát chớp sáng cực mờ khi chúng phân rã trong bể nước tối nặng 300 tấn.

Neutrino được biết đến như "hạt ma" do chúng có khả năng đi qua các vật thể rắn một cách dễ dàng. Hạt neutrino tương tác rất yếu với vật chất. Một hạt neutrino có thể di chuyển quãng đường một năm ánh sáng (10 nghìn tỷ km) trong kim loại chì mà không va chạm với bất kỳ nguyên tử nào.

An Khang (Theo NBC News)

• Thủ phạm bắn hạt ma xuống Trái Đất
• Cỗ máy dò hạt ma ở độ sâu 1.000 mét dưới lòng đất