Forskare har mätt den förbjudna kärnkraftsövergången mellan 20F och 20Ne. Denna mätning gjorde det möjligt för dem att göra en ny beräkning av elektronfångsthastigheten på 20Ne, en hastighet som är viktig för att förutsäga utvecklingen av mellanstora stjärnor. Upphovsman:APS/Alan Stonebraker
Ett stort internationellt team av forskare har empiriskt mätt sannolikheten för elektroninsamling av neon-20-isotopen ( 20 Ne) för första gången. Teamet har publicerat två artiklar i tidningen Fysisk granskning C beskriver deras prestation och förklarar hur deras experiment hänför sig till förfallet av medelstora stjärnor.
Tidigare forskning har visat att i slutet av deras liv, små stjärnor bildar vita dvärgar innan de tappar sina yttre lager. Och stora stjärnor slutar med en supernova -burst, vilket resulterar i bildandet av en neutronstjärna eller ett svart hål. Hur mellanstjärnor dör har inte varit så väldefinierat. Viss forskning har föreslagit att de tappar massa och blir vita dvärgar; andra har funnit att de spricker som de större stjärnorna. Tidigare forskning har också visat att en av de avgörande faktorerna som avgör på vilket sätt en mellanstjärna kommer att dö är elektronens fångsthastighet genom 20 Ne och, som ett resultat, den hastighet med vilken fluor-20 ( 20 F) visas. Men tills nu, sannolikheten för övergång med sådana kärnor hade inte mätts exakt i ett laboratorieexperiment. I denna nya insats, forskarna har gjort just det.
Experimenten utfördes på JYFL Accelerator Laboratory i Finland. Där, forskarna bombade en kolfolie med 20 F -kärnor, tvingade dem att bli inbäddade i folien - de mätte sedan det radioaktiva sönderfallet. Nästa, de beräknade sannolikheten för en övergång. De rapporterar att de hittade 0,00041 procent av 20 F -kärnor förfallit till 20 Ne 0+ .
Teamet tillämpade sedan det de hade lärt sig för mellanliggande stjärndöd. Med hjälp av resultaten från deras experiment, de fann att det var en stor (åtta gånger) ökning av elektronfångsthastigheten. Eftersom det var så stort, forskarna föreslår att det skulle leda till syresmältning vid lägre densiteter. Den resulterande detonationen måste därför vara relativt liten, inte en supernova. Slutresultatet skulle bli en vit dvärg. När de körde simuleringar med hjälp av sina fynd, de slutade alla med bildandet av en vit dvärg. Således, de avslutar, det verkar osannolikt att mellanstjärnor hamnar som neutronstjärnor eller svarta hål.
© 2020 Science X Network
