Специалисты из Центра редких изотопов (FRIB) и их коллеги из США, Канады и Европы впервые напрямую измерили ключевой этап образования p-ядер — загадочной группы изотопов, богатых протонами. Эти элементы тяжелее железа не могут быть получены обычными процессами захвата нейтронов. Их происхождение десятилетиями оставалось одной из главных тайн ядерной астрофизики, пишет ScienceDaily.
В ходе эксперимента ученые наблюдали, как радиоактивный изотоп мышьяка-73 захватывает протон, превращаясь в селен-74. Для этого был создан уникальный пучок редких изотопов, а сам процесс воссоздан в лабораторных условиях, имитирующих экстремальную среду взрывов сверхновых. «Хотя происхождение p-ядер изучается уже более 60 лет, прямые измерения таких реакций были практически невозможны. Эксперименты такого рода стали реальностью только сейчас благодаря таким установкам, как FRIB», — отмечает Артемис Цантири, ведущий автор исследования.
Считается, что редкие элементы образуются в ходе так называемого гамма-процесса при взрывах сверхновых. Интенсивные гамма-лучи выбивают частицы из тяжелых ядер, оставляя богатые протонами изотопы. Со временем они превращаются в стабильные p-ядра. Главная сложность для ученых — многие из участвующих в этом процессе изотопов крайне нестабильны и недолговечны. Именно поэтому до сих пор ученые опирались в основном на теоретические модели.
Полученные данные позволили вдвое снизить неопределенность в расчетах содержания селена-74 во Вселенной. Это значительный шаг вперед, однако обновленные модели все еще не полностью совпадают с наблюдаемыми в природе значениями. «Эти результаты приближают нас на шаг к пониманию происхождения самых редких изотопов во Вселенной», — заключает профессор Артемис Спиру, научный руководитель проекта.
Исследование стало примером успешного международного и междисциплинарного сотрудничества, а также продемонстрировало важность развития молодых ученых для решения фундаментальных задач науки.
Ранее Hi-Tech Mail рассказал про брелок, который светится без батарейки, зарядки и электроники и не гаснет 25 лет.
Источник: hi-tech.mail.ru