Et missionskoncept til at flyve en sol-neutrino-detektor tæt på solen

Astronomer har foreslået en konceptmission for at flyve et neutrinobservatorium i kredsløb om solen for at få et bedre billede af, hvad der sker i solens kerne.

Astronomer har meget få værktøjer til at kigge ind i solens hjerte. Heldigvis udløser de nukleare reaktioner, der konstant sker i solens kerne, mens den smelter brint til helium, en non-stop oversvømmelse af neutrinoer. Neutrinoer er små spøgelseslignende partikler, der næsten aldrig interagerer med stof.

På Jorden har vi bygget gigantiske detektorer til at fange de lejlighedsvise neutrinoer. Astronomer har brugt disse neutrinoer til at forstå de nukleare processer, der foregår inde i solen, og til at undersøge kanten af ​​kendt fysik.

Men vores observatorier på Jorden er grundlæggende begrænset, fordi vores planet er så langt væk fra solen. Så hvad nu hvis vi bragte et neutrinobservatorium ud i rummet?

Et hold af astronomer har foreslået en konceptmission for at gøre netop dette. Den største fordel ved at placere et neutrinobservatorium i rummet er evnen til at komme helt tæt på selve solen. Hvis vi skulle flyve observatoriet i samme afstand som Parker Solar Probe, ville det støde på mere end tusind gange flere neutrinoer, end den samme detektor ville støde på på Jorden. At komme endnu tættere på solen kan bringe det tal op over 10.000 gange.

Den slags neutrinoflux ville give enestående udsigter til kernens nukleare processer. Og ved at kredse om solen ville rumfartøjet opnå endnu en fordel ved at lede efter eventuelle asymmetrier eller forskelle i solens neutrino-output, hvilket ville være et hint om tilstedeværelsen af ​​mørkt stof eller andre eksotiske processer.

Rumfartøjet behøvede ikke engang at komme tæt på solen for at drage fordel af alt det, rummet har at byde på. Solens tyngdekraft bøjer lysets vej, og det lys mødes i et brændpunkt, der er hundredvis af AU væk. Neutrinoers stier bøjer sig også rundt om solen, men fordi de har masse, er brændpunktet kun 20-40 AU væk. Ved at placere et neutrinobservatorium dér ville astronomerne kunne bruge solen som en forstørrelseslinse til at studere oprindelsen af ​​neutrinoer, der kommer fra det galaktiske centrum og videre.

På den negative side ville et neutrinobservatorium i rummet kræve lag af tyk afskærmning for at blokere kosmiske stråler i andre højenergipartikler, der kunne efterligne et neutrinosignal. At lægge så meget vægt i rummet ville helt sikkert være en udfordring.

I øjeblikket er missionen kun et koncept, men hvis den virker, kan den give en ny platform til at forstå ikke bare disse små partikler, men også selve solens fysik. + Udforsk yderligere

Forskere tester nøgle neutrinomodel ved Large Hadron Collider