Τα βαριά στοιχεία παράγονται κατά την αστρική έκρηξη (Υπερκαινοφανείς αστέρες) ή στις επιφάνειες των αστέρων νετρονίων μέσω της σύλληψης πυρήνων Υδρογόνου (πρωτόνια). Αυτό συμβαίνει μεν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, αλλά σε σχετικά χαμηλές ενέργειες. Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το πανεπιστήμιο Goethe έχει πλέον καταφέρει να διερευνήσει τη σύλληψη πρωτονίων στον δακτύλιο αποθήκευσης του Κέντρου Έρευνας Βαρέων Ιόντων Helmholtz στη Γερμανία (GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung).
Όπως αναφέρουν οι επιστήμονες, σε τεύχος του Physical Review Letters στις 21 του μήνα, ο στόχος τους ήταν να προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η πιθανότητα για σύλληψη πρωτονίων σε αστροφυσικά σενάρια. Όπως εξηγεί ο Δρ Jan Glorius από το τμήμα έρευνας Ατομικής Φυσικής του GSI, αντιμετώπισαν δύο προκλήσεις σε αυτή την προσπάθεια: "Οι αντιδράσεις είναι πολύ πιθανές υπό αστροφυσικές συνθήκες σε μια ενεργειακή περιοχή η οποία ονομάζεται παράθυρο Gamow. Σε αυτό το εύρος, οι πυρήνες τείνουν να είναι κάπως αργοί, καθιστώντας τους δύσκολο να επικρατήσουν στην απαιτούμενη ένταση. Επιπλέον, η Ενεργός διατομή σκέδασης (cross section)- η πιθανότητα σύλληψης πρωτονίων - μειώνεται γρήγορα με την ενέργεια. Μέχρι τώρα, ήταν σχεδόν αδύνατο να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες σε ένα εργαστήριο για τέτοιου είδους αντιδράσεις ".
Ο René Reifarth, καθηγητής για την πειραματική αστροφυσική στο πανεπιστήμιο Goethe πρότεινε μια λύση πριν από δέκα χρόνια: Οι χαμηλές ενέργειες μέσα στο εύρος παραθύρων (ή παράγοντα) Gamow μπορούν να επιτευχθούν με μεγαλύτερη ακρίβεια όταν το συντροφικό στοιχείο της βαριάς αντίδρασης κυκλοφορεί σε έναν επιταχυντή στον οποίο αλληλεπιδρά με ένα στάσιμο πρωτόνιο αερίου. Πραγματοποίησε τις πρώτες επιτυχίες του τον Σεπτέμβριο του 2015 με μια ομάδα ερευνητών οι οποίοι ξεκινούν την σταδιοδρομία τους (early career researchers) στο Heimholtz. Έκτοτε, η ομάδα του έχει κερδίσει εξαιρετική υποστήριξη από τον καθηγητή Yuri Litvinov, ο οποίος είναι επικεφαλής του ερευνητικού προγράμματος ASTRUm το οποίο χρηματοδοτείται από την Ε.Ε. στο GSI.
Στο πείραμα αυτό, η διεθνής ομάδα παρήγαγε για πρώτη φορά ιόντα Ξένον. Αυτά επιβραδύνθηκαν στον πειραματικό δακτύλιο αποθήκευσης ESR, και προκάλεσαν αλληλεπίδραση με πρωτόνια. Αυτό οδήγησε σε αντιδράσεις στις οποίες οι πυρήνες Ξένον κατέλαβαν ένα πρωτόνιο και μεταμορφώθηκαν στο βαρύτερο στοιχείο Καίσιο - μια διαδικασία όπως αυτή που συμβαίνει σε αστροφυσικά σενάρια.
"Το πείραμα συμβάλλει αποφασιστικά στην προώθηση της κατανόησης της Νουκλεοσύνθεσης στο Σύμπαν", δηλώνει ο René Reifarth. "Χάρη στην εγκατάσταση του επιταχυντή υψηλής απόδοσης στο GSI, κατορθώσαμε να βελτιώσουμε την πειραματική τεχνική για την επιβράδυνση του συντροφικού στοιχείου βαριάς αντίδρασης (heavy reaction partner). Τώρα έχουμε μια πιο ακριβή γνώση της περιοχής στην οποία συμβαίνουν οι ρυθμοί αντίδρασης, οι οποίοι μέχρι τώρα είχαν προβλεφθεί μόνο θεωρητικά. Αυτό μας επιτρέπει να μοντελοποιήσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια την παραγωγή στοιχείων στο Σύμπαν ".
Το πείραμα διεξήχθη στο πλαίσιο της ερευνητικής συνεργασίας SPARC (Stored Particles Atomic Physics Research Collaboration), η οποία αποτελεί μέρος του ερευνητικού προγράμματος FAIR. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το πείραμα χρηματοδοτήθηκε από το Verbundforschung (συνεργατική έρευνα) του Ομοσπονδιακού Υπουργείου Παιδείας και Έρευνας της Γερμανίας.
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας
εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.
Για την ομάδα : @Aratosastronomy
