نوترینوهای خورشیدی حقبقتاً خورشیدی هستند

مسئله نوترینوهای خورشیدی برای فیزیك‌دان‌ها و اختر فیزیك‌دان‌ها مایه تشویش خاطر مداوم بوده است. پس از 20 سال مطالعه و بررسی هنوز محققان به فهم این نكته چندان نزدیكتر نشده‌اند كه چرا خورشید از این ذرات احتمالاً بی جرم و بی بار تعداد بسیار كمتری از آنچه بهترین مدلهای ما پیش بینی می‌كنند، تولید می‌كند. حقیقت این است كه تا به حال نمی‌توانستیم مطمئن باشیم كه نوترینوهای مشاهده شده، واقعاً از خورشید آمده باشند. ولی مطابق داده‌های جدیدی كه از یك آزمایشگاه زیرزمینی در ژاپن به دست آمده، منشأ این نوترینوها واقعاً از خورشید است و تعدادشان هم به همان اندازه كه قبلاً فكر می‌كردیم، كم است.
جان باكال در شماره 27 ژوئیه مجله نیچر این سؤال را مطرح می‌كند: آیا اندازه‌گیری نوترینوهای خورشیدی، فیزیك بنیادی جدیدی را آشكار ساخته یا درك ناقص ما را از اختر فیزیك بر ملا كرده است؟ این معنی واقعی معمایی است كه ریموند دیویس و بشكه بزرگ پر از مایع خشك شویی‌اش، در عمق یك معدن طلا (واقع در داكوتای جنوبی) مطرح كرده‌اند. وقتی نوترینویی با یك اتم كلر مایع خشك شویی برخورد می‌كند، آن را به آرگون تبدیل می‌كند. دیویس می‌تواند این اتم‌های آرگون را جدا كند و بشمارد. عجب آنكه به جای SNU6ر2± 9ر7 نوترینویی كه مدل استاندارد خورشیدی (كه باكال و اورلیخ ارائه كرده‌اند) پیش بینی می‌كند فقط SNU3ر0+ 1ر2 مشاهده می‌شود. این تفاوت ممكن است یكی از سه معنی زیر را داشته باشد: آزمایش دیویس بر خطاست، مدل‌های خورشیدی غلط‌اند و یا اینكه اطلاعات ما در مورد موترینو، كمتر از آن است كه تصور می‌كنیم. بیشتر محققان امكان اول را به دلیل آزمون‌ها و مدرج سازی‌های متعددی كه دیویس و همكارانش در دو دهه گذشته انجام داده‌اند، مردود می‌دانند. اما آزمایش، خیلی پیچیده است، از طرف دیگر منحصر به فرد هم هست. در نتیجه بررسی مستقل آن مشكل است و امكان دارد كه اشكال ظریفی در كار بوده باشد كه در تمام این سال‌ها از نظر پژوهشگران پنهان مانده است.
این امكان را بالاخره می‌توان منتفی دانست. هیراتا و 33 همكار او از هفت مؤسسه ژاپنی و امریكایی نتایج اولین رصدهای نوترینوهای خورشیدی را با دستگاه واپاشی نوكلئونی كادمیوكانده II در شماره 23 ژوئیه مجله فیزیكال ریویولترز منتشر كرده‌اند. این دستگاه یكی از دو وسیله‌ای بود كه خبر از دریافت نوترینوهای ابر نواختر A1987 داد.
داده‌های جمع آوری شده در بیش از 450 روز، حاكی از آن است كه تعداد نوترینوهایی كه آشكارساز ژاپنی ثبت كرده است فقط 15ر0±46ر0 تعدادی است كه مدل استاندارد از واپاشی بور – 8 در مركز خورشید پیش بینی می‌كند. این نتیجه با كسر 10ر0± 53ر0 كه از آزمایش دیویس در همین دوره به دست آمده، از نظر آماری سازگار است.
این نتایج به خودی خود مشكل نوترینوهای خورشیدی را حل نمی‌كند. اما به نظر باكال: نتیجه جدید، دارای اهمیت تاریخی است، زیرا دال بر آن است كه منشأ نوترینوهای مشاهده شده، واقعاً خورشید است. آشكارسازی این نوترینوها از طریق پس زنش الكترون‌های پراكنده شده انجام می‌گیرد و این الكترون‌ها واقعاً در امتداد زمین خورشید حركت می‌كنند. برعكس، آزمایش دیویس نسبت به جهت ورود نوترینوها ابداً حساس نیست. جواب مسئله چه می‌شود؟ آزمایش جدیدی كه با همكاری امریكا و شوروی در یك آزمایشگاه زیرزمینی در قفقاز انجام می‌شود، ممكن است جوابگوی مسئله باشد. در این آزمایش، برخلاف آشكارسازهای دیویس و كامیوكانده II كه فقط می‌توانند نوترینوهای پر انرژی ناشی از شاخه‌های نادرالوقوع واكنش‌های انرژی‌زای خورشید را ثبت كنند، از آشكارساز گالیم استفاده شده است. آشكارساز گالیم می‌تواند نوترینوهای كم انرژی واكنش اصلی همجوشی هسته‌ای خورشید را آشكار كند. نتایج این آزمایش حاكی از یك سیگنال (علامت) زمینه‌ای است كه به نحو نامنتظره‌ای بزرگ است. به نظر باكال اولین اندازه‌گیری تجربی سیگنال‌های خورشیدی را به زودی در اختیار خواهیم داشت؛ این اندازه‌گیری قدم بزرگی در جهت حل معمای نوترینوهای خورشیدی خواهد بود.