Международная исследовательская группа недавно разработала новую скорость реакции захвата протонов меди-57 для экстремальных астрофизических условий на поверхности нейтронных звезд. Исследователи обнаружили, что новая скорость реакции изменяет некоторые из наиболее важных путей нуклеосинтеза в рентгеновских вспышках типа I.

Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, было проведено исследователями из Института современной физики Китайской академии наук, Университета Монаш, Центра ядерных исследований Бордо-Градиньян, Объединенного института ядерной астрофизики и RIKEN.

С тех пор, как в прошлом веке был обнаружен первый рентгеновский всплеск типа I, астрофизики стремились понять физику этих всплесков. Это включает в себя понимание их генерации энергии , состава пепла, оставшегося на поверхности нейтронной звезды, и, возможно, даже их вклада в формирование некоторых из самых редких химических элементов во Вселенной.

Чтобы построить точные модели этих всплесков, в дополнение к макроскопическим астрофизическим условиям, ученым необходимо точно знать скорости ядерных реакций ключевых нуклидов. Детальное знание пути ядерной реакции позволяет им моделировать синтез химических элементов.

Предыдущие исследования показывают, что реакция захвата протона меди-57 является пятой по значимости реакцией, влияющей на периодический термоядерный всплеск источника рентгеновского излучения GS 1826-24.

В этом исследовании исследовательская группа получила новую скорость реакции захвата протона меди-57, которая составляет всего 20% от предыдущей скорости. Используя современную имитационную модель рентгеновских всплесков типа I (код KEPLER), они успешно воспроизвели набор теоретических кривых блеска рентгеновских всплесков, которые точно соответствуют наблюдаемым кривым блеска GS 1826-24 X- источник лучей.

Они обнаружили, что новая скорость реакции захвата протонов меди-57 значительно меняет состав золы выброса. Состав пепла от взрыва является важным компонентом исследований сверхвспышек, которые сжигают этот пепел, и охлаждения нейтронных звезд.

Эти результаты помогают лучше ограничить уравнение состояния ядерной материи в экстремальных условиях внутри нейтронных звезд , что является ключевым компонентом для понимания гравитационных волн от слияний двойных нейтронных звезд и аналогов гамма- всплесков в эпоху астрономии с несколькими посланниками.