מדידת שיא ב-CRYRING@ESR פותחת הזדמנויות לאסטרופיזיקה
במרכז הלמהולץ לחקר יונים כבדים ע"ש GSI בעיר המדע דרמשטט, צוות בינלאומי השיג פריצת דרך משמעותית באסטרופיזיקה. לראשונה, נמדדו תגובות גרעיניות באנרגיות נמוכות ביותר בטבעת האחסון CRYRING@ESR - בתנאים דומים לאלה המצויים בפנים הכוכבים.
הקלטה באנרגיות נמוכות במיוחד
תהליכים גרעיניים רבים בכוכבים מתרחשים באנרגיות נמוכות מאוד. אנרגיות אלו, המכונות אנרגיות תת-MeV, קשות לשחזור במעבדה. ב-CRYRING@ESR, ניתן כעת להוריד את אנרגיית התגובה ל-403 קילואלקטרון-וולט. זה קובע שיא חדש: מעולם לא נמדדה תגובה גרעינית באנרגיה כה נמוכה בטבעת אגירה של יונים כבדים.
התוצאות פורסמו בכתב העת The European Physical Journal A.
טכנולוגיה מורכבת מאפשרת מדידות חדשות
אתגר מרכזי היה אורך החיים הקצר של אלומות היונים באנרגיות נמוכות. עם זאת, החוקרים הצליחו ליצור תנאי מדידה יציבים באמצעות תנאי ואקום מדויקים ביותר וטכניקות קירור מיוחדות.
בניסוי, יוני חנקן כוונו, בין היתר, לפרוטונים. התגובות התרחשו במטרה קריוגנית של גז מימן. מערכת המדידה CARME ברזולוציה גבוהה שימשה לניתוח. לדברי צוות המחקר, הנתונים שהתקבלו תואמים היטב את המודלים התאורטיים.
נקודות מבט חדשות לאסטרופיזיקה
הצלחה זו נחשבת לצעד חשוב בחקר מקורם של יסודות ביקום. בעתיד, חוקרים מתכננים לחקור גם גרעינים אטומיים אקזוטיים הממלאים תפקיד מרכזי בתהליכים כוכבים.
עניין מיוחד מתמקד במה שמכונה נוקלאוסינתזה של המפץ הגדול - התהליכים שבאמצעותם נוצרו היסודות הקלים יותר בדקות הראשונות שלאחר המפץ הגדול. החוקרים מקווים שהאפשרויות הניסוייות החדשות יספקו תובנות מדויקות יותר לגבי שלבים מוקדמים אלה של היקום.
(דרמשטאדט – אדום/GSI)
תמונה ראשית: מערך CARME ששימש לניסויים. צילום: GSI
