恒星是如何诞生又如何消亡的?它们如何产生能量,让它们燃烧数十亿年?它们如何产生我们今天观察到的元素?在探索塑造宇宙化学成分的过程的过程中,科学家们仍然无法找到这些问题的明确答案。
虽然反应过程的具体细节尚不清楚,但了解元素在何处形成、如何形成以及恒星的形成过程,对于全面了解宇宙的历史、结构和演化至关重要。
最近,包括美国能源部阿贡国家实验室研究人员在内的国际团队获得了新的实验数据,阐明了宇宙中一些最重元素是如何在恒星中形成的。这一发现开始解答有关我们起源的基本问题。
该研究结果发表在《物理评论快报》杂志上。
具体来说,该团队首次获得了测量中子与同位素钡-139 的原子核碰撞和合并形成钡-140 的过程速率的实验约束。同位素是元素家族的成员,它们都具有相同数量的质子,但中子数量不同。钡-139 转化为钡-140 的反应速率一直是用于确定恒星中重元素同位素存在的预测模型中的主要不确定性来源。
该团队由密歇根州立大学物理与天文系及稀有同位素束 (FRIB) 设施教授 Artemis Spyrou 和德国科隆大学核物理研究所教授 Dennis Mücher 领导,利用位于阿贡串联直线加速器加速器系统 (ATLAS) 的先进放射性离子源 CARIBU 进行研究,ATLAS 是美国能源部核物理办公室位于阿贡的用户设施。