Neutrino-Analyse: Forscher bestätigen die alte Sonnenfusionstheorie

Mit ihrem Licht und ihrer Wärme ist die Sonne nicht nur eine Garantie für das Leben auf der Erde, sondern auch ein faszinierendes Forschungsobjekt für Astronomen. Die unglaubliche Energie des etwa 150 Millionen Kilometer entfernten Feuerballs wird durch die Fusion von Wasserstoff und Helium erzeugt. Die Schwerkraft trifft so stark, dass innerhalb jeder Sekunde Hunderte Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium umgewandelt werden – bei etwa 15 Millionen Grad Celsius.

Diese Kernfusion, bei der Protonen miteinander verschmelzen, bildet fast die gesamte Schmelzenergie der Sonne. Aber gerade noch.

Denn bereits in den dreißiger Jahren glaubten die Physiker Hans Bethe und Carl Friedrich von Weizsäcker, dass es auch einen weiteren Fusionszyklus geben könnte, der nur etwa ein Prozent ausmacht. Diese theoretische Vorhersage wurde nun bestätigt, Forscher von der Technische Universität München Mit. Die Beweise wurden somit im Rahmen des Borexino-Experiments erhalten, das in einem unterirdischen Labor in Gran Sasso, Italien, stattfindet.

Die Forscher begegneten dem sogenannten CNO-Prozess durch die Aktivität von Neutrinos, kleinen Elementarteilchen mit einer sehr geringen Masse, die auch von der Sonne zu uns auf der Erde eindringen. Die jetzt entdeckten wurden während des CNO-Prozesses freigesetzt, schreiben die Forscher in der „Natur“ Tagebuch. Zur Erkennung der diskreten Partikel werden große, gut abgeschirmte Detektoren wie in Italien benötigt. In dem Experiment haben die Forscher ungefähr 720 Millionen CNO-Neutrinos gemessen, die jede Sekunde und jeden Quadratzentimeter zur Erde fließen.

Beim CNO-Prozess verbinden sich schließlich vier Wasserstoffkerne zu einem Heliumkern, wobei Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff als Katalysatoren und Zwischenprodukte verwendet werden. Dieser Prozess erzeugt den größten Teil der Energie in Sternen, die größer sind als unsere Sonne.

Die sogenannte Proton-Proton-Kette ist seit mehreren Jahren im Einsatz und wurde auch experimentell nachgewiesen. Den Informationen zufolge waren die Physiker aus München maßgeblich an den Messungen beteiligt. Der Prozess war technisch äußerst kompliziert. Stefan Schönert, Professor für experimentelle Astroteilchenphysik in München, erklärte, dass er „lange Zeit nicht glaubte, dass diese Messung erfolgreich sein könnte“. Nach sechsjähriger Anstrengung ist es nun erstmals gelungen.

Ikone: der Spiegel

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