(Imagen de la superficie del sol referencial)
Como todas las estrellas, nuestro Sol se alimenta de la fusión del hidrógeno en elementos más pesados. La fusión nuclear no es sólo lo que hace brillar a las estrellas, sino que también es una fuente primaria de los elementos químicos que hacen el mundo a nuestro alrededor.
Gran parte de nuestra comprensión de la fusión estelar proviene de modelos teóricos de núcleos atómicos, pero para nuestra estrella más cercana, también tenemos otra fuente: los neutrinos creados en el núcleo del Sol.
Cada vez que los núcleos atómicos se fusionan, no sólo producen rayos gamma de alta energía sino también neutrinos. Mientras que los rayos gamma calientan el interior del Sol durante miles de años, los neutrinos salen del Sol casi a la velocidad de la luz.
Los neutrinos solares fueron detectados por primera vez en la década de 1960, pero fue difícil aprender mucho sobre ellos aparte del hecho de que fueron emitidos desde el Sol. Esto demostró que la fusión nuclear ocurre en el Sol, pero no el tipo de fusión.
Según la teoría, la forma dominante de fusión en el Sol debería ser la fusión de protones que produce helio a partir de hidrógeno. Conocida como la cadena de pp, es la reacción más fácil de crear para las estrellas.
Para las estrellas más grandes con núcleos más calientes y más densos, una reacción más potente conocida como el ciclo CNO es la fuente de energía dominante. Esta reacción utiliza hidrógeno en un ciclo de reacciones con carbono, nitrógeno y oxígeno para producir helio.
El ciclo del CNO es parte de la razón por la que estos tres elementos están entre los más abundantes en el Universo (aparte del hidrógeno y el helio).
En la última década los detectores de neutrinos se han vuelto muy eficientes. Los detectores modernos también son capaces de detectar no sólo la energía de un neutrino, sino también su sabor.
(Colaboración BOREXINO)
Ahora sabemos que los neutrinos solares detectados en los primeros experimentos no provienen de los neutrinos comunes de la cadena pp, sino de reacciones secundarias como el decaimiento del boro, que crean neutrinos de mayor energía que son más fáciles de detectar.
Entonces, en 2014, un equipo detectó neutrinos de baja energía producidos directamente por la cadena pp. Sus observaciones confirmaron que el 99 por ciento de la energía del Sol es generada por la fusión protón-protón.
Mientras que la cadena pp domina la fusión en el Sol, nuestra estrella es lo suficientemente grande como para que el ciclo de CNO ocurra a un nivel bajo. Debería ser lo que explica ese 1 por ciento extra de la energía producida por el Sol.
Pero debido a que los neutrinos CNO son raros, son difíciles de detectar. Pero recientemente un equipo los ha observado con éxito.
Uno de los mayores retos de la detección de neutrinos CNO es que su señal tiende a estar enterrada dentro del ruido de los neutrinos terrestres. La fusión nuclear no ocurre de forma natural en la Tierra, pero los bajos niveles de descomposición radiactiva de las rocas terrestres pueden desencadenar eventos en un detector de neutrinos que son similares a las detecciones de neutrinos CNO.
Así que el equipo creó un sofisticado proceso de análisis que filtra la señal de neutrinos de los falsos positivos. Su estudio confirma que la fusión del CNO ocurre dentro de nuestro Sol a los niveles predichos.
El ciclo del CNO juega un papel menor en nuestro Sol, pero es fundamental para la vida y la evolución de las estrellas más masivas.
Este trabajo debería ayudarnos a entender el ciclo de las grandes estrellas, y podría ayudarnos a entender mejor el origen de los elementos más pesados que hacen posible la vida en la Tierra.
Este artículo fue publicado originalmente por Universe Today. Lea el artículo original.