I ricercatori del China Institute of Atomic Energy (CIAE) hanno migliorato significativamente il metodo per rilevare il ferro-60 ( 60 Fe), un isotopo raro trovato in campioni lunari, utilizzando l'acceleratore tandem HI-13. Questo risultato apre la strada al rilevamento di 60 Fe in campioni lunari per una comprensione più profonda degli eventi cosmici come le supernovae avvenuti milioni di anni fa.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Nuclear Science and Techniques .
Lo studio, condotto da Bing Guo, ha utilizzato una raffinata tecnica di spettrometria di massa con acceleratore (AMS) per rilevare 60 Fe, un raro isotopo prodotto dalle supernovae e trovato in campioni restituiti dalla Luna. Il sistema AMS potenziato, dotato di filtro Wien, ne ha identificati con successo 60 Fe in campioni di simulazione con livelli di sensibilità precedentemente irraggiungibili. Questo risultato dimostra una sensibilità di rilevamento migliore di 4,3 × 10 −14 e raggiungendo potenzialmente 2,5 × 10 −15 in condizioni ottimali.
Per decenni, la sfida di rilevare isotopi a bassa abbondanza come 60 Il Fe nei campioni lunari ha sconcertato gli scienziati a causa della scarsità dell'isotopo e della presenza di elementi interferenti. I metodi tradizionali non erano all’altezza della sensibilità. Le ultime modifiche all'impianto di accelerazione tandem HI-13 della CIAE rappresentano un significativo passo avanti.
Guo ha dichiarato:"Il nostro team ha convenuto che l'unico modo per tracciare accuratamente gli eventi storici delle supernove era spingersi oltre i limiti di ciò che le nostre apparecchiature potevano fare. L'installazione del filtro Wien potrebbe essere un punto di svolta per noi."
I risultati di questa ricerca vanno oltre l’ambito accademico, offrendo approfondimenti sui processi che modellano il nostro universo. La capacità di misurare quantità minime di 60 Il Fe sulla Luna fornisce un collegamento diretto allo studio degli eventi passati di supernovae che si sono verificati nelle vicinanze. Queste scoperte hanno implicazioni per l'astrofisica, poiché offrono una nuova lente attraverso la quale osservare la storia e l'evoluzione delle stelle.
Guardando al futuro, il gruppo di ricerca della CIAE prevede di affinare ulteriormente le proprie tecniche per migliorare la sensibilità delle misurazioni. Si prevede che i miglioramenti nell'efficienza della sorgente ionica e della trasmissione del raggio spingeranno ulteriormente le capacità di rilevamento.
"Il nostro prossimo obiettivo è ottimizzare l'intero sistema AMS per raggiungere limiti di rilevamento ancora più bassi. Ogni minima sensibilità aumentata apre un universo di possibilità", ha spiegato Guo.
Il successo dello sviluppo di questo metodo AMS potenziato contribuisce sia alla ricerca lunare che allo studio dei fenomeni interstellari. Man mano che i ricercatori continuano a perfezionare questa tecnologia, la nostra comprensione della storia dell'universo diventa più profonda, dimostrando ancora una volta che il nostro viaggio attraverso il cosmo è lungi dall'essere finito.
