Rekordowy pomiar w CRYRING@ESR otwiera nowe możliwości dla astrofizyki
W Centrum Badań Ciężkich Jonów im. Helmholtza GSI w Darmstadt, mieście nauki, międzynarodowy zespół dokonał znaczącego przełomu w astrofizyce. Po raz pierwszy zmierzono reakcje jądrowe przy ekstremalnie niskich energiach w pierścieniu akumulacyjnym CRYRING@ESR – w warunkach zbliżonych do tych panujących we wnętrzach gwiazd.
Nagrywaj przy szczególnie niskich energiach
Wiele procesów jądrowych w gwiazdach zachodzi przy bardzo niskich energiach. Te tak zwane energie poniżej MeV są trudne do odtworzenia w laboratorium. W CRYRING@ESR udało się obniżyć energię reakcji do 403 kiloelektronowoltów. To ustanawia nowy rekord: nigdy wcześniej nie zmierzono reakcji jądrowej przy tak niskiej energii w pierścieniu akumulacyjnym ciężkich jonów.
Wyniki opublikowano w czasopiśmie The European Physical Journal A.
Złożona technologia umożliwia nowe pomiary
Kluczowym wyzwaniem był krótki czas życia wiązek jonów przy niskich energiach. Jednak badaczom udało się stworzyć stabilne warunki pomiarowe dzięki wysoce precyzyjnej próżni i specjalnym technikom chłodzenia.
W eksperymencie jony azotu kierowano między innymi w stronę protonów. Reakcje zachodziły w kriogenicznej tarczy wodorowej. Do analizy wykorzystano system pomiarowy CARME o wysokiej rozdzielczości. Zdaniem zespołu badawczego, uzyskane dane bardzo dobrze zgadzają się z modelami teoretycznymi.
Nowe perspektywy dla astrofizyki
Ten sukces jest uważany za ważny krok w badaniach nad pochodzeniem pierwiastków we Wszechświecie. W przyszłości naukowcy planują również zbadać egzotyczne jądra atomowe, które odgrywają kluczową rolę w procesach gwiezdnych.
Szczególne zainteresowanie skupia się na tzw. nukleosyntezie Wielkiego Wybuchu – procesach, w których lżejsze pierwiastki powstały w pierwszych minutach po Wielkim Wybuchu. Naukowcy mają nadzieję, że nowe możliwości eksperymentalne dostarczą dokładniejszego wglądu w te wczesne fazy Wszechświata.
(DARMSTADT – RED/GSI)
Zdjęcie główne: Zestaw CARME użyty do eksperymentów. Zdjęcie: GSI
