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Une nouvelle mesure de la réaction d'échange de charge permet de comprendre les supernovae d'effondrement du cœur

Une nouvelle mesure de la réaction d'échange de charge permet de comprendre les supernovae d'effondrement du cœur

La configuration du détecteur. Crédits: S.Noji

Des chercheurs de l'Institut de physique moderne de l'Académie chinoise des sciences, ainsi que des collaborateurs, ont récemment progressé dans l'étude des taux de capture d'électrons du 93Nb en utilisant la réaction d'échange de charge, qui éclaire les supernovae d'effondrement du noyau (CCSNe).


Certaines étoiles massives terminent leur vie en tant que CCSNe, qui est l'événement le plus énergique et le plus mystérieux de l'univers. Une grande quantité d'énergie sera libérée pendant le CCSNe et toute la galaxie pourra être éclairée. Des décennies d'efforts ont été consacrés à la compréhension du CCSNe, tandis que certaines questions ouvertes demeurent.

La simulation informatique est un outil important pour aider les chercheurs à comprendre l'intérieur du CCSNe. L'une des entrées physiques importantes dans les simulations CCSNe est le taux de capture d'électrons. Des études antérieures ont montré qu'un groupe de noyaux riches en neutrons dans la région N = 50 contribue le plus fortement à la capture d'électrons, réduisant ainsi la fraction électronique et modifiant la composition des étoiles qui s'effondrent. Cependant, les taux de capture d'électrons des noyaux riches en neutrons ne peuvent pas être directement étudiés dans l'environnement terrestre, car ce type de réaction est endothermique et ne se produit tout simplement pas dans l'environnement terrestre.

Dans ce travail, les chercheurs ont étudié les taux de capture d'électrons du 93Nb – au voisinage de la région N = 50 susmentionnée – en utilisant le 93Nb (t,3He + γ) réaction d'échange de charge. L'expérience a été réalisée au National Superconducting Cyclotron Laboratory de la Michigan State University. Le spectromètre S800 de haute précision en combinaison avec la matrice nucléaire de faisceau d'énergie de suivi des rayons gamma, GRETINA, a été utilisé pour la mesure.

Les résultats montrent que l'approximation largement utilisée proposée par K. Langanke et al. car le calcul des taux de capture d'électrons ne prend pas correctement en compte les effets de blocage de Pauli. Il ne parvient pas à bien prédire les taux de capture d'électrons expérimentaux et, par conséquent, ne convient pas pour calculer les taux de capture d'électrons dans cette région, en particulier dans les températures et la densité stellaires inférieures.

L'étude a été publiée dans Examen physique C.


Les scientifiques mesurent avec précision la probabilité de capture d'électrons par les noyaux isotopiques du néon-20 pour la première fois


Plus d'information:
B. Gao et al. Gamow-Teller passe à Zr93 via la réaction Nb93 (t, He3 + γ) à 115 MeV / u et son application aux taux de capture d'électrons stellaires, Examen physique C (2020). DOI: 10.1103 / PhysRevC.101.014308

Fourni par
Académie chinoise des sciences

Citation:
                                                 Une nouvelle mesure de la réaction d'échange de charge permet de comprendre les supernovae d'effondrement du cœur (2020, 24 mars)
                                                 récupéré le 24 mars 2020
                                                 depuis https://phys.org/news/2020-03-charge-exchange-reaction-core-collapse-supernovae.html

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