英国"自然"杂志25日发表的一项新的天体物理学研究表明，科学家们首次报告了碳、氮和氧循环太阳融合产生中微子的直接实验证据。对这些中微子的测量可以为人类了解太阳的结构和太阳核心元素的丰富程度提供重要线索。

恒星的能量来源于氢到氦的核聚变，核聚变通过两个过程发生：质子-质子链式反应(只涉及氢-He同位素)和碳-氮-氧循环(碳、氮和氧催化)。

其中，质子-质子链式反应是与太阳大小相似的恒星的主要能量生成方式，约占产生的总能量的99%，这已被广泛研究。然而，研究碳、氮和氧循环更具有挑战性，因为这种机制产生的中微子每天仅比背景信号多几个中微子。

在意大利国家核物理研究所的Gran Sasso国家实验室，布列诺合作组织正在研究极其罕见的中微子相互作用，这是一个由意大利、法国、德国、波兰、俄罗斯、美国和其他国家的研究人员组成的联合研究小组。

这一次，他们报告了在太阳碳氮氧聚变周期中发射的中微子，具有很高的统计意义。他们在意大利的格兰·萨索国家实验室使用了高度敏感的布列诺探测器。该仪器由一个约18米高的容器组成，装有254吨液体。当液体中的电子与中微子相互作用时，液体的闪光和闪光表明能量更高，更有可能来自碳、氮和氧循环产生的中微子。该检测器可以排除或解释大部分背景噪声源。在最新的研究中，研究小组说，这些结果代表了碳、氮和氧循环的首次直接实验证据，证明碳、氮和氧循环贡献了约1%的太阳能(与理论预测一致)。

研究人员认为，测量碳氮氧聚变产生的中微子，可以确定恒星中碳、氮和氧的丰度。碳、氮和氧循环对质量大于太阳的恒星的能量生产贡献更大。了解恒星中重于氦(即金属性)的元素的丰度，有助于我们了解不同恒星的主要能源。

在论文随附的"新闻与观点"文章中，美国加州大学伯克利分校科学家哥布里尔·奥莱比·格恩表示，博瑞西诺合作组织的工作让人们能够更进一步地全面认识太阳和大质量恒星的形成，其或将为科学界定义未来几年这个领域的研究目标。

主编圆点

事实上，有两种聚变反应发生在太阳的核心。第一种是质子-质子链式反应，其中质子聚变将氢转化为氦，第二种是碳、氮和氧循环。这两种类型产生不同的中微子，这些质量很小的亚原子粒子大部分时间都可以在没有任何迹象的情况下通过普通物质，我们很难找到它，特别是第二类。然而，在波尔西诺仪器内部，有许多敏感的探测器排列在一个大型水箱中，这些探测器与地球表面宇宙射线的背景辐射隔离开来，不允许其他信号"淹没"碳、氮和氧循环中的中微子，最终帮助科学家探测到来自这个周期的罕见信号。