Un equipo de investigación internacional desarrolló recientemente una nueva tasa de reacción de captura de protones de Cu-57 para el entorno astrofísico extremo en la superficie de las estrellas de neutrones. Los investigadores descubrieron que la nueva velocidad de reacción altera algunas de las vías de nucleosíntesis más importantes en los estallidos de rayos X de tipo I.

Publicado en Diario astrofísicoEl estudio fue realizado por investigadores del Instituto de Física Moderna de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Monash, el Centro de Estudios Nucleares de Burdeos-Gradienian, el Instituto Conjunto de Astrofísica Nuclear y Riken.

Desde el descubrimiento del primer estallido de rayos X Tipo I en el siglo pasado, los astrofísicos han estado interesados ​​en comprender la física que impulsa estas explosiones. Esto incluye la comprensión Generación de energíala composición de la ceniza explosiva en la superficie de una estrella de neutrones, y quizás su contribución a la formación de algunos elementos químicos raros en el universo.

Para construir modelos precisos de estos estallidos, así como las condiciones astrofísicas macroscópicas, los científicos necesitan conocer con precisión las tasas de reacción nuclear de los principales nucleidos. El conocimiento detallado de la ruta de reacción nuclear les permite modelar las combinaciones de elementos químicos.

Estudios previos indican que la reacción de captura de protones Cu-57 es la quinta reacción más influyente que afecta la explosión termonuclear cíclica de la fuente de rayos X GS 1826-24.

En este estudio, el equipo de investigación obtuvo la tasa de la nueva reacción de captura de protones para el cobre-57, que es solo el 20% de la tasa anterior. Utilizando un modelo de simulación de ráfagas de rayos X tipo I de última generación (código KEPLER), lograron reproducir un conjunto de curvas teóricas de ráfagas de rayos X que coincidían estrechamente con las curvas de luz observadas en el GS 1826-24. fuente de rayos X.

Descubrieron que la tasa de la nueva reacción de captura de protones del cobre 57 cambia significativamente la composición de la ceniza explosiva. La composición de la ceniza explosiva es un componente clave en los estudios de las supernovas que queman esta ceniza y enfrían las estrellas de neutrones.

Estos resultados ayudan a restringir mejor la ecuación de estado nuclear condiciones duras en el interior estrellas de neutronesque es un componente esencial de la comprensión ondas gravitacionales de fusiones binarias de estrellas de neutrones y Rayos gamma Sus contrapartes explotaron en la era de la astronomía multi-mensajero.