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Los físicos han creado una interacción de supernova en la Tierra utilizando un haz radiactivo

Los físicos han creado una interacción de supernova en la Tierra utilizando un haz radiactivo

Por primera vez, los físicos han podido medir una de las formas en que las estrellas en explosión conducen a la formación de los elementos más pesados ​​del universo.

Al examinar un rayo acelerado de iones radiactivos, un equipo dirigido por el físico Gavin Lotay de la Universidad de Surrey en el Reino Unido ha observado el proceso de captura de protones que se cree que ocurre en las supernovas de colapso del núcleo.

Los científicos no solo ven ahora en detalle cómo sucede esto, las mediciones nos permiten comprender mejor la producción y abundancia de los misteriosos isótopos llamados núcleos p.

En el nivel más básico, las estrellas pueden considerarse fábricas de los elementos del universo. Hasta que nacieron las estrellas y empezaron a romper núcleos en sus núcleos, el universo era una sopa de principalmente hidrógeno y helio. Eso es perfecto fusión nuclear Comenzó a infundir elementos más pesados ​​en el universo, desde carbono hasta hierro para estrellas más masivas.

Aquí es donde la fusión básica tiene un inconveniente. El calor y la energía necesarios para producir hierro por fusión exceden la energía generada por el proceso, lo que hace que la temperatura del núcleo baje, lo que a su vez hace que la estrella muera en una supernova.

Aquí es donde los físicos creen que nacen incluso los elementos más pesados. La explosión es tan enérgica que los átomos, cuando chocan con la fuerza, pueden recoger componentes entre sí. No tiene por qué ser una supernova (se han detectado elementos pesados ​​formados en una colisión entre dos estrellas de neutrones) pero el principio es el mismo. Boom cósmico = Energía suficiente para formar los elementos.

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Luego están los núcleos p. Estos 30 isótopos naturales de elementos pesados ​​constituyen aproximadamente el 1 por ciento de los elementos pesados ​​observados en nuestro sistema solar, y su composición es un misterio.

isótopos Son formas del mismo elemento que varían según la masa atómica, generalmente porque la cantidad de neutrones en el núcleo varía, mientras que la cantidad de protones permanece igual. Los núcleos P son isótopos que carecen de neutrones pero son ricos en protones; Debido a su extrema rareza, son difíciles de monitorear, lo que llevó a algunas dificultades para descubrir cómo falsificarlos.

Actualmente mi modelo favorito es proceso gamma, donde los átomos capturan protones sueltos durante un evento activo. Dado que un elemento químico se define por el número de protones, este proceso convertirá el elemento en el siguiente elemento de la tabla periódica, lo que dará como resultado un isótopo pobre en neutrones.

Las observaciones se obtuvieron utilizando Separador y acelerador de isótopos II En el Laboratorio Nacional Triumf en Canadá para producir un haz de 83 átomos de rubidio radiactivo cargados. los Espectrómetro de escape de rayos gamma en embudo Triumf-ISAC Se usó un espectrómetro de masas de retroceso electromagnético para un analizador de masas para registrar y monitorear los procesos que ocurren en el rayo.

Los investigadores dijeron que los resultados indican la producción de un núcleo de estroncio-84 consistente con el proceso gamma. Descubrieron que la velocidad de reacción termonuclear era más baja que la predicha por los modelos teóricos, lo que resultó en una mayor producción de estroncio-84.

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Los investigadores dijeron que su tasa de producción recalculada es consistente con la abundancia de estroncio-84 observada en los meteoritos y podría ayudar a arrojar luz sobre otros procesos astrofísicos.

“El acoplamiento de una matriz de rayos gamma de alta resolución a un separador electrostático avanzado para medir las interacciones del proceso gamma representa un hito en la medición directa de procesos astrofísicos”. Lotay dijo.

“Se pensó en gran medida que tales mediciones estaban fuera del alcance de las técnicas experimentales actuales, y el último estudio ha abierto una gran cantidad de posibilidades para el futuro”.

La búsqueda fue publicada en mensajes de revisión física.