Los elementos pesados se producen durante la explosión estelar o en las superficies de las estrellas de neutrones a través de la captura de núcleos de hidrógeno protones. Esto ocurre a temperaturas extremadamente altas, pero a energías relativamente bajas. Un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Goethe ahora ha tenido éxitoen la investigación de la captura de protones en el anillo de almacenamiento del GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung.
Como informan los científicos en la edición actual de Cartas de revisión física , su objetivo era determinar con mayor precisión la probabilidad de una captura de protones en escenarios astrofísicos. Como explica el Dr. Jan Glorius del departamento de investigación de física atómica de GSI, se enfrentaron a dos desafíos en este esfuerzo: "Las reacciones son más probablesbajo circunstancias astrofísicas en un rango de energía llamado ventana de Gamow. En este rango, los núcleos tienden a ser algo lentos, lo que dificulta su obtención en la intensidad requerida. Además, la sección transversal - la probabilidad de captura de protones - disminuye rápidamentecon energía. Hasta ahora, ha sido casi imposible crear las condiciones adecuadas en un laboratorio para este tipo de reacciones ".
René Reifarth, profesor de astrofísica experimental en la Universidad de Goethe sugirió una solución ya hace diez años: las bajas energías dentro del rango de la ventana de Gamow se pueden alcanzar con mayor precisión cuando el compañero de reacción pesado circula en un acelerador en el que interactúa con ungas de protones estacionario. Logró sus primeros éxitos en septiembre de 2015 con un grupo de investigadores de Heimholtz en sus primeras carreras. Desde entonces, su equipo ha obtenido un excelente apoyo del profesor Yuri Litvinov, que dirige el proyecto de investigación ASTRUm financiado por la UE en GSI.
En el experimento, el equipo internacional produjo por primera vez iones de xenón. Se desaceleraron en el anillo de almacenamiento experimental ESR y provocaron la interacción con los protones. Esto dio lugar a reacciones en las que los núcleos de xenón capturaron un protón y se transformaron en cesio más pesado.un proceso como ese que ocurre en escenarios astrofísicos.
"El experimento hace una contribución decisiva para avanzar en nuestra comprensión de la nucleosíntesis en el cosmos", dice René Reifarth. "Gracias a la instalación de acelerador de alto rendimiento en GSI, pudimos mejorar la técnica experimental para desacelerar al compañero de reacción pesado. Ahora tenemos un conocimiento más exacto del área en la que ocurren las velocidades de reacción, que hasta ahora solo se habían predicho teóricamente. Esto nos permite modelar con mayor precisión la producción de elementos en el universo ".
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Materiales proporcionado por Universidad Goethe de Frankfurt . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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