Dentro del Sol, cada segundo ocurren transformaciones nucleares invisibles. Una de ellas es el nacimiento del boro-8: el núcleo de berilio-7 captura un protón que pasa cerca y, por un instante, se convierte en un nuevo elemento. Este paso pone en marcha una cadena que termina con la emisión de un neutrino, una partícula capaz de atravesar la Tierra de lado a lado.
Antes, la velocidad de esta reacción se estimaba a partir de datos de aceleradores, donde las condiciones distan mucho de las solares. Los autores del nuevo trabajo siguieron otro camino: construyeron un modelo del núcleo desde primeros principios, sin parámetros ajustables. Las ecuaciones cuánticas describen cómo el protón y el berilio-7 se acercan, se fusionan y se convierten en boro-8. El cálculo se realizó en un superordenador, donde cada nucleón es como una bola en un baile colectivo, y hay que tener en cuenta todos sus movimientos a la vez.
El número obtenido, el factor S astrofísico, resultó estar en concordancia con los mejores experimentos, pero con una incertidumbre menor. Esto es importante: de la velocidad de producción del boro-8 depende cuántos neutrinos llegan a los detectores en la Tierra. Comparando el cálculo con las observaciones, se puede comprobar cuán bien entendemos la estructura del Sol.
El siguiente paso es aplicar el mismo método a otras reacciones en las estrellas. Si los cálculos desde primeros principios se convierten en el estándar, los astrofísicos dispondrán de precisos "libros de recetas" para los interiores estelares. Y entonces el enigma de los neutrinos solares, que ha atormentado a los físicos durante medio siglo, se resolverá definitivamente.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.28383
A theoretical study of the 7Be(p,gamma)8B reaction in the astrophysical energy range with the use of ab initio methods is presented. The used approaches are No-Core Shell Model and Cluster Channels Orthogonal Functions Method. The scheme also contains elements of R-matrix theory and procedures for extrapolating various data obtained in ab initio computations. The developed approach as a whole allows one not only to calculate the astrophysical S-factor and all nuclear characteristics that determine its value, but also to evaluate the reliability of the obtained results and to identify the dominant reaction mechanisms against a background of insignificant ones.The high accuracy of the obtained results and has been demonstrated.
El boro-8 vive menos de un segundo: se desintegra emitiendo un neutrino antes incluso de abandonar el interior del Sol. Pero fueron precisamente esos neutrinos los que llegaron primero a los detectores y confirmaron que las reacciones termonucleares en la estrella están ocurriendo.