太陽物理学：ppチェイン太陽ニュートリノの包括的な測定

太陽エネルギーの約99％は、2個の陽子の核融合から始まり、水素をヘリウムへ変換する一連の核反応（ppチェイン）を通して生成される。こうした反応の5つから放出されるニュートリノは、太陽の内部の作用を探る唯一の手段となると同時に、基礎物理学を研究するための強い自然のニュートリノビームをもたらす。本論文では、このppチェインの完全な研究を報告する。我々は、ppチェインの4つの反応によって生成されるニュートリノのニュートリノ–電子弾性散乱率を、最初の陽子–陽子核融合、ベリリウム7（⁷Be）の電子捕獲崩壊、陽子–電子–陽子の3体間で起こる核融合（pep）についてはこれまでに実現されている中で最高精度で、そしてホウ素8（⁸B）β崩壊については最低のエネルギーしきい値で測定した。また、³He–陽子核融合（hep）によって生成されるニュートリノフラックスにも制限が課された。こうした測定結果から、ppチェインの2つの主要な最終反応（pp-IIとpp-III）の相対強度が直接決定され、太陽の温度プロファイルが、表面の高い重元素率を仮定した太陽モデルとよりよく整合することが示された。さらに我々は、さまざまなエネルギーでの太陽電子ニュートリノの残存確率も決定し、これによって真空領域と物質が支配的な領域の両方におけるニュートリノのフレーバー変換パラダイムが同時に高精度で調べられた。

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