 |
|
Ключевая реакция в двойных нейтронных звездах
|
| Рентгеновский всплеск (XRB) - это мощный взрыв, который происходит на поверхности нейтронной звезды, когда она поглощает вещество звезды-компаньона. Во время этого поглощения повышающиеся температура и плотность на поверхности нейтронной звезды запускают каскад термоядерных реакций. В результате этих реакций образуются атомы тяжелых химических элементов. В исследовании, опубликованном в Physical Review Letters, представлено исследование одной из таких реакций, 22Mg 25Al (магний-22 и гелий-4, в результате которых образуются протон и алюминий-25). Скорость этой реакции играет важную роль в построении моделей рентгеновского излучения и определении механизмов реакции, которые приводят в действие эти взрывы. Исследователи обнаружили, что скорость реакции в четыре раза выше, чем при предыдущем прямом измерении. Рентгеновские лучи управляются последовательностью реакций с участием нестабильных ядер, которые быстро захватывают протоны, прежде чем ядра успевают распасться. Во время этой последовательности скорость определенных реакций захвата протонов снижается в нескольких "точках ожидания" ядер (таких как магний-22), что приводит к замедлению ядерного потока. |
|
| Исследования показали, что захват альфа-частиц (гелия-4) этими ядрами вместо протонов может обойти эти точки ожидания и продолжить синтез более тяжелых элементов. Точное определение скорости возможных реакций в точках ожидания, включая реакцию с 22 мг 25Al в точке ожидания с магнием—22, может помочь ученым лучше понять рентгеновские спектры. В реакции 22Mg 25Al участвуют нестабильные ядра, время жизни которых слишком мало для превращения в мишени. Чтобы измерить эту реакцию, ученые выполнили измерение в режиме обратной кинематики с использованием ускорительной системы Argonne Tandem Linac (ATLAS), разработанной Департаментом энергетики Аргоннской национальной лаборатории. Исследователи разработали радиоактивный пучок в полете с помощью системы ATLAS in-flight. Луч подавался на детектор с ионизационной камерой с несколькими выборками (MUSIC), заполненный чистым газообразным гелием, который воссоздавал условия, соответствующие рентгеновскому излучению. |
| В результате эксперимента были получены новые результаты прямого измерения угла и энергетического сечения реакции 22Mg 25Al. Сечение является мерой вероятности того, что реакция произойдет. Эксперимент показал, что эта вероятность в четыре раза выше, чем при предыдущем прямом измерении. Этот более высокий показатель указывает на более высокую вероятность того, что точка ожидания в 22 мг будет пройдена в результате реакции в 22 мг 25Al. Кроме того, ученые обнаружили, что реакция начинает протекать при более низких температурах, чем считалось ранее. Новый результат дает представление о физике, лежащей в основе протекания реакции нуклеосинтеза в течение периода ожидания 22 мг в рентгенограммах. |
| Источник |
