De fysica van zonne-neutrino's is de afgelopen tien jaar tot rust gekomen. Hoewel ze moeilijk te detecteren zijn, bieden ze de meest directe sonde van de zonnekern. Toen astronomen eenmaal hadden geleerd ze te detecteren en het probleem van zonne-neutrino's op te lossen, konden ze hun begrip van de belangrijkste kernreactie die de zon aandrijft, de proton-proton (pp) -reactie, bevestigen. Maar nu hebben astronomen voor het eerst de neutrino's gedetecteerd van een andere, veel zeldzamere nucleaire reactie, de proton-elektron-proton (pep) reactie.
Op elk moment zetten verschillende afzonderlijke fusieprocessen de waterstof van de zon om in helium, waardoor energie als bijproduct ontstaat. De hoofdreactie vereist de vorming van deuterium (waterstof met een extra neutron in de kern) als de eerste stap in een reeks gebeurtenissen die leidt tot de vorming van stabiel helium. Dit gebeurt meestal door de fusie van twee protonen die een positron, een neutrino en een foton uitwerpen. Kernfysici voorspelden echter een alternatieve methode om het noodzakelijke deuterium te creëren. Daarin fuseren eerst een proton en een elektron, vormen een neutron en een neutrino, en voegen zich vervolgens samen met een tweede proton. Op basis van zonnemodellen voorspelden ze dat door dit proces slechts 0,23% van al het Deuterium zou worden gemaakt. Gezien het al ongrijpbare karakter van neutrino's, heeft de verminderde productiesnelheid deze pep-neutrino's nog moeilijker op te sporen.
Hoewel ze misschien moeilijk te detecteren zijn, zijn pep-neutrino's gemakkelijk te onderscheiden van degenen die door de pp-reactie zijn gecreëerd. Het belangrijkste verschil is de energie die ze dragen. Neutrino's van de pp-reactie hebben een energiebereik tot maximaal 0,42 MeV, terwijl pep-neutrino's een zeer selecte 1,44 MeV dragen.
Om deze neutrino's te kunnen onderscheiden, moest het team echter zorgvuldig de gegevens van signalen van kosmische straling opruimen, die muonen creëren die vervolgens met koolstof in de detector zouden kunnen interageren om een neutrino te genereren met vergelijkbare energie die een vals positief zou kunnen creëren. Bovendien zou dit proces ook een vrij neutron creëren. Om deze te elimineren, heeft het team alle signalen van neutrino's die binnen een korte tijd na detectie van een vrij neutron zijn opgetreden, afgewezen. Over het algemeen gaf dit aan dat de detector 4.300 muon per dag ontving, wat 27 neutronen per 100 ton detectorvloeistof zou opleveren, en op dezelfde manier 27 fout-positieven.
Door deze detecties te verwijderen, vond het team nog steeds een signaal van neutrino's met de juiste energie en gebruikte dit om de totale hoeveelheid pepneutrino's die door elke vierkante centimeter stroomden te schatten op ongeveer 1,6 miljard, per seconde, wat volgens hen in overeenstemming is met de gemaakte voorspellingen volgens het standaardmodel dat wordt gebruikt om de interne werking van de zon te beschrijven.
Afgezien van het verder bevestigen van het inzicht van astronomen in de processen die de zon aandrijven, legt deze bevinding ook beperkingen op aan een ander fusieproces, de CNO-cyclus. Hoewel dit proces naar verwachting klein zal zijn in de zon (waardoor slechts ~ 2% van alle geproduceerde helium wordt gemaakt), zal het naar verwachting efficiënter zijn in warmere, zwaardere sterren en domineren in sterren met 50% meer massa dan de zon. Een beter begrip van de grenzen van dit proces zou astronomen helpen om te verduidelijken hoe die sterren ook werken.
