I ricercatori hanno misurato la transizione nucleare proibita tra 20F e 20Ne. Questa misurazione ha permesso loro di effettuare un nuovo calcolo della velocità di cattura degli elettroni di 20Ne, una velocità importante per prevedere l'evoluzione delle stelle di massa intermedia. Credito:APS/Alan Stonebraker
Un grande team internazionale di ricercatori ha misurato empiricamente la probabilità di cattura degli elettroni da parte dell'isotopo neon-20 ( 20 Ne) per la prima volta. Il team ha pubblicato due articoli sulla rivista Revisione fisica C descrivendo il loro successo e spiegando come i loro esperimenti riguardano il decadimento delle stelle di dimensioni intermedie.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che alla fine della loro vita, piccole stelle formano nane bianche prima di far cadere i loro strati esterni. E le grandi stelle finiscono con un'esplosione di supernova, con conseguente formazione di una stella di neutroni o di un buco nero. Come muoiono le stelle intermedie non è stato così ben definito. Alcune ricerche hanno suggerito che perdono massa e diventano nane bianche; altri hanno scoperto che esplodono come le stelle più grandi. La ricerca precedente ha anche dimostrato che uno dei fattori determinanti che determina in che modo morirà una stella intermedia è la velocità di cattura degli elettroni da parte di 20 Ne e, di conseguenza, la velocità con cui il fluoro-20 ( 20 F) appare. Ma fino ad ora, la probabilità di transizione da parte di tali nuclei non era stata misurata con precisione in un esperimento di laboratorio. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno fatto proprio questo.
Gli esperimenti sono stati condotti presso il JYFL Accelerator Laboratory in Finlandia. Là, i ricercatori hanno bombardato una lamina di carbonio con 20 nuclei F, costringendoli a essere incorporati nella lamina, hanno quindi misurato il decadimento radioattivo. Prossimo, hanno calcolato la probabilità di una transizione. Riferiscono di aver trovato lo 0,00041% di 20 I nuclei F sono decaduti in 20 no 0+ .
Il team ha quindi applicato ciò che aveva appreso alla morte stellare intermedia. Utilizzando i risultati dei loro esperimenti, hanno scoperto che c'era un grande (otto volte) aumento della velocità di cattura degli elettroni. Perché era così grande, i ricercatori suggeriscono che porterebbe alla fusione dell'ossigeno a densità inferiori. La detonazione risultante dovrebbe quindi essere relativamente piccola, non una supernova. Il risultato finale sarebbe una nana bianca. Quando hanno eseguito simulazioni utilizzando i loro risultati, finirono tutti con la formazione di una nana bianca. Così, concludono, sembra improbabile che le stelle intermedie si trasformino in stelle di neutroni o buchi neri.
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