Magnetne sledi v jedru atoma pomagajo razložiti, kako se elementi tvorijo v zvezdah

Znanstveniki so odkrili nove vpoglede v to, kako se elementi tvorijo v zvezdah z odkritjem magnetnih prehodov znotraj atomskih jedr. Ekipa pod vodstvom Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) je identificirala vir nenavadnega presežka nizkoenergetskih gama žarkov, ki jih odda jedro cinka-70.

Raziskava je vključevala široko mednarodno sodelovanje, ki je združilo strokovnjake iz 25 institucij v Združenih državah Amerike, Kanadi, Italiji, Nemčiji, Norveški in Južni Koreji. Znanstveniki iz večjih nacionalnih laboratorijev, vključno z Lawrence Livermore National Laboratory, Los Alamos National Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory in Pacific Northwest National Laboratory, so prispevali k študiji.

Te emisije se preučujejo z uporabo koncepta funkcije moči gama žarkov, ki opisuje verjetnost emisije gama žarkov pri določenih energijah.

Ta odkritje izpodbija prejšnje predpostavke in kaže, da magnetne interakcije igrajo pomembnejšo vlogo v jedrskem obnašanju, kot se je prej mislilo. Rezultati zagotavljajo jasnejšo povezavo med eksperimentalnimi podatki in teoretičnimi modeli, ki ponujajo trden okvir za prihodnje študije. Implikacije tega odkritja segajo izven jedrske fizike v astrofiziko.

Natančno modeliranje teh procesov je ključnega pomena za razumevanje življenjskih ciklov zvezd in porazdelitve kemičnih elementov po vesolju. Vendar pa merjenje LEE predstavlja precejšnje tehnične izzive. Signali so šibki in jih lahko zakrije interferenca v ozadju, kar zahteva napredna instrumentacija in prefinjene analitične tehnike. V zadnjem desetletju so raziskovalci neumorno delali, da bi izpopolnili svojo sposobnost za odkrivanje in interpretacijo teh subtilnih pojavov.

Glavna avtorka študije Eleanor Ronning je poudarila pomen odkritja. Kot nekdanja študentka in trenutno postdoktorska raziskovalka na Nacionalnem inštitutu za jedrsko fiziko v Padovi v Italiji je opozorila, da je LEE sprva presenetila znanstveno skupnost. "Ko je bil prvič opažen, je bil to šok za skupnost", je pojasnila. "Sodpredsednica Andrea Richard, asistentka profesorja in začasna direktorica laboratorija Edwards Accelerator na univerzi v Ohiu, je poudarila pomen povezovanja eksperimentalnih ugotovitev s teoretičnimi napovedmi.

"Zdaj imamo dosledno razlago, ki povezuje eksperimentalna opazovanja s teorijo", je dejala. "Ta usklajenost krepi temelje za nadaljnje raziskovanje kompleksnega medsebojnega delovanja med jedrsko strukturo in astrofizičnimi procesi.