Les collisions d'étoiles à neutrons peuvent produire de l'or, du platine et d'autres éléments lourds plus lentement que ce que l'on croyait auparavant, selon une étude récente menée par des chercheurs de la Technische Universität Darmstadt. Les résultats, publiés dans Physical Review Letters, suggèrent que le processus de capture rapide de neutrons, connu sous le nom de processus r, est influencé plus significativement par la masse des noyaux atomiques que les modèles antérieurs ne l'avaient supposé.
Ce processus se produit généralement lors d'événements astrophysiques violents, tels que la collision de deux étoiles à neutrons. Pendant ces collisions, les noyaux atomiques absorbent rapidement les neutrons, leur permettant de former des éléments de plus en plus lourds. Cependant, de nombreux noyaux riches en neutrons impliqués dans ce processus sont trop instables pour être étudiés dans des laboratoires terrestres, obligeant les scientifiques à s'appuyer fortement sur des modèles théoriques.
Takayuki Miyagi et Achim Schwenk, travaillant sous la direction du professeur Almudena Arcones, ont calculé les propriétés de 70 noyaux critiques près du nombre magique de neutrons N = 82. Cette région est vitale pour produire le deuxième pic d'abondance du processus r, un modèle bien connu de distribution des éléments lourds dans l'univers.
Jan Kuske, l'auteur principal de l'étude et étudiant au doctorat dans le groupe d'Arcones, a souligné que de légères variations dans les masses nucléaires peuvent avoir des effets substantiels sur les prévisions d'abondances d'éléments lourds dans l'univers.
La recherche souligne la valeur de l'intégration des données expérimentales avec des modèles théoriques de pointe, en particulier dans les domaines où les études expérimentales sont limitées.
Ce faisant, les scientifiques peuvent identifier les isotopes les plus prometteurs pour les futures investigations, guidant à la fois les expériences de laboratoire et les efforts d'astronomie d'observation.
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