V-kosmose.com

Новое исследование поможет понять коллапс ядра сверхновых

Художественное представление взрыва сверхновой SN 1987A. Фото: NASA

Художественное представление взрыва сверхновой SN 1987A. Фото: NASA

Исследователи из Института современной физики Китайской академии наук достигли прогресса в изучении скорости захвата электронов 93Nb с помощью реакции перезарядки, которая проливает свет на коллапс ядра сверхновых (CCSNe).

Некоторые массивные звезды заканчивают свою жизнь как CCSNe, которые являются самыми энергичными и таинственными событиями во Вселенной. Во время CCSNe выделяется огромное количество энергии. Ученые десятилетиями изучали CCSNe и многие вопросы остаются открытыми.

Компьютерное моделирование является важным инструментом, помогающим исследователям понять внутреннюю часть CCSNe. Одним из важных физических входов в моделирование CCSNe является скорость захвата электронов. Предыдущие исследования показали, что группа богатых нейтронами ядер в области N = 50 вносит наиболее сильный вклад в захват электронов, следовательно, сокращая долю электронов и изменяя состав коллапсирующих звезд. Тем не менее, скорость захвата электронов нейтронно-богатыми ядрами не может быть изучено в земной среде, поскольку этот тип реакции является эндотермическим и просто не происходит в земной среде.

Экспериментальная установка, в которой проходили исследования. Фото: S.Noji

Экспериментальная установка, в которой проходили исследования. Фото: S.Noji

В этой работе исследователи изучили скорости захвата электронов 93Nb в окрестности вышеупомянутой области N = 50 с помощью реакции перезарядки 93Nb (t, 3He + γ). Эксперимент проводился в Национальной сверхпроводящей циклотронной лаборатории Мичиганского государственного университета. Для измерений использовался высокоточный спектрометр S800 в сочетании с гамма-лучом, отслеживающим энергию гамма-излучения.

Результаты показывают, что широко используемое приближение, предложенное К. Ланганке, для расчета скорости захвата электронов не учитывается эффект блокировка Паули. Оно не может точно предсказать экспериментальные скорости захвата электронов и поэтому не подходит для расчета скоростей захвата электронов в этой области, особенно при более низкой плотности звезд и температурах.