Niedawne badania z zakresu astrofizyki jądrowej wprowadziły „pośredni proces i”, kluczową ścieżkę reakcji syntezy ciężkich pierwiastków, takich jak lantan, w gwiazdach.
Poprzez eksperymenty w wiodących placówkach, takich jak Narodowe Laboratorium Argonne, naukowcy udoskonalają naszą wiedzę na temat tego procesu, sugerując biały karzeł gwiazdy jako prawdopodobne miejsca tych reakcji jądrowych.
Astrofizyka jądrowa i i-proces
Synteza ciężkich pierwiastków w gwiazdach pozostaje główną zagadką astrofizyki jądrowej. Naukowcy zaproponowali niedawno nowy mechanizm gwiazdowy, pośredni proces „i”, pozwalający uwzględnić nowe odkrycia astronomiczne. Dokładne dane nuklearne są niezbędne do określenia gwiezdnej lokalizacji i-procesu. Niedawne pomiary reakcji jądrowej kluczowej dla produkcji lantanu potwierdzają, że proces i może w wiarygodny sposób wyjaśnić te obserwacje astronomiczne, potwierdzając zaproponowane warunki tego procesu.
Badanie wpływu nowych pomiarów
Nowy pomiar pomaga ustalić ograniczenia dla warunków i-procesu. Naukowcy mają obecnie ograniczoną wiedzę na temat ilości syntezy ciężkich pierwiastków w wyniku tego procesu. Niedawne wyniki, wraz z przyszłymi pomiarami, mogą pomóc w stworzeniu dokładniejszego obrazu nukleosyntezy. Tego typu badania pomogą naukowcom w końcu odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób powstają pierwiastki w gwiazdach.
Postępy w badaniach i-Process
Tak zwany „proces pośredni” lub „proces i” to nowy proces nukleosyntezy, który naukowcy wprowadzili w celu wyjaśnienia ostatnich obserwacji astronomicznych. Teraz naukowcy z Zakładu Rzadkich Wiązek Izotopów (PIĄTEK), obiekt użytkownika Biura Naukowego Departamentu Energii (DOE), przedstawił pomiary reakcji jądrowej, które pomagają ograniczyć warunki astrofizyczne dla i-procesu.
Eksperyment przeprowadzono w systemie akceleratora Argonne Tandem Linac (ATLAS), obiekt użytkownika akceleratora cząstek DOE w Argonne National Laboratory. W eksperymencie wykorzystano wiązki wytwarzane przez ośrodek CARIBU firmy ATLAS, a głównym zastosowanym urządzeniem był detektor FRIB SuN opracowany na Uniwersytecie Stanowym Michigan.
Rozwiązanie niepewności w tworzeniu elementów
Badania wykazały, że obserwacje pierwiastka lantanu, w połączeniu z obserwacjami innych pierwiastków, takich jak bar i europ, są wrażliwe na warunki procesu i. Jednakże duże niepewności związane z fizyką jądrową nie pozwalają badaczom opisać dokładnych warunków i zidentyfikować miejsca i-procesu.
Aby rozwiać wątpliwości, zwłaszcza dotyczące produkcji lantanu, naukowcy zbadali zdolność jądra baru-139 do wychwytywania neutronów w środowisku gwiazdowym. Dzięki nowym ograniczeniom naukowcy mogą potwierdzić gęstość neutronów wymaganą w i-procesie. Mogą również potwierdzić, że szybko akreujące białe karły są dobrym miejscem dla i-procesu.
Odniesienie: „Pierwsze studium 139Ba(n,γ)140Reakcja Ba ograniczająca warunki astrofizyczne I Proces” Spyrou, Artemisia; Mucher, Dennis; Denissenkov, Paweł A.; Herwig, Falk; Dobrze, Erin C.; Balk, Gabriel; Berg, Hannah C.; Bleuel, DL.; Clark, Jason A.; Dembski, Cade; Deyoung, Paweł; Nagolenniki, Beau; Guttormsen, M.; Harrisa, Caleya; Larsen, Kalifornia; Liddick, Sean N.; Lyons, Stephanie M.; Markowa, Maria; Mogannam, Mejdi J.; Nikas, Stylianos; Owens-Fryar, Gerard Jordan; Palmisano-Kyle, Alicia; Perdikakis, George; Pogliano, Francesco; Quintieri, Michael; Richard, Andrea L.; Santiago-Gonzalez, Daniel; Savard, facet; Smith, Mallory K.; Słodko, Adriano; Tsantiri, Artemis i Wiedeking, M, 17 maja 2024 r., Listy z przeglądu fizycznego.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.202701
