Una gran parte degli elementi che ci circondano sono prodotti nelle reazioni di fusione nelle stelle. Però, elementi più pesanti del ferro richiedono processi più complessi che si svolgono in una varietà di ambienti astrofisici per essere prodotti. La modellazione di questi processi richiede la conoscenza delle proprietà dei nuclidi che partecipano alle reazioni, come la massa atomica. Nella sua tesi di dottorato nel campo della fisica nucleare presso l'Università di Jyvaskyla Markus Vilén ha misurato le masse atomiche di 27 isotopi più pesanti del ferro e tre stati nucleari eccitati di lunga durata. Di queste sono state misurate per la prima volta 16 masse.

Le misurazioni sono state eseguite utilizzando la trappola JYFLTRAP Penning presso l'Accelerator Laboratory dell'Università di Jyväskylä. I risultati aiutano a migliorare i modelli teorici su, Per esempio, nucleosintesi nelle fusioni di stelle di neutroni e in un particolare tipo di lampi di raggi X.

Gli isotopi radioattivi esotici sono stati prodotti utilizzando la struttura IGISOL presso l'Accelerator Laboratory. Lo studio si è concentrato principalmente sulle misurazioni di massa sugli isotopi delle terre rare ricche di neutroni utilizzando la trappola JYFLTRAP Penning. Inoltre, sono stati studiati isotopi con numeri di protoni e neutroni quasi uguali.

"I risultati hanno portato a una migliore accuratezza delle previsioni mediante modelli teorici sulle quantità in cui vengono prodotti diversi elementi, Per esempio, fusioni di stelle di neutroni. Le misurazioni hanno anche rivelato nuove informazioni sulla struttura nucleare degli isotopi ricchi di neutroni e carenti di neutroni, " dice il Markus Vilén dell'Università oh Jyväskylä.

Nello studio sono state sviluppate e testate tecniche per misurazioni di massa ad alta precisione e per la produzione di fasci di ioni radioattivi.

"Masse anche di singoli ioni sono state misurate con precisioni di poche parti per miliardo, "dice Vilen.