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May 31, 2023

科学者たちが初めて実験室で実際の超新星反応をシミュレーション

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科学者たちはほんの少しの間、研究室で超新星の爆発力を観察しました。 英国のサリー大学の研究者らがカナダのTRIUMF国立研究所の科学者と協力して、実験室環境での超新星反応の初の直接測定を実施したことがプレス発表で明らかになった。 国際チームは実験に放射性原子核の加速ビームを使用した。

ジャーナル「フィジカル・レビュー・レターズ」に掲載された新しい研究で、研究者らは、科学者が宇宙で最も重い元素が生成される過程の一つを測定することができたことを初めて詳細に述べている。

科学者らは、放射性イオンの加速ビームを使用して、超新星反応に関する科学理論で概説されているプロセスを観察した。 彼らの測定により、太陽系で観察される重元素の約1パーセントを占める同位体であるp核の生成に関与していると科学者らは考えている陽子捕獲プロセスが明らかになったが、それらがどのように発生するかはわかっていない。

リン原子核同位体が不足しているということは、それらを観察することが困難であることを意味しており、科学者にとって、陽子が豊富な同位体と中性子が不足している同位体がどのように生成されるかを理解することが困難になっています。 Science Alert が指摘しているように、最も有力な理論はガンマ過程であり、超新星などの爆発現象の際に原子が飛行する陽子を捕捉すると主張しています。

国際研究者グループによる新たな観測は、カナダのTRIUMF国立研究所にある同位体分離・加速器IIで行われた。 この機械は荷電した放射性ルビジウム 83 原子のビームを生成するために使用され、そのプロセスは実験室で記録されました。

「高分解能ガンマ線アレイと高度な静電分離器を組み合わせてガンマプロセス反応を測定することは、天体物理プロセスの直接測定における重要なマイルストーンとなる」とサリー大学のギャビン・ロテイ博士は述べた。 「このような測定は、現在の実験技術では不可能だと主に考えられていましたが、最新の研究により、将来に向けて豊富な可能性が開かれました。」

2019年、グエルフ大学とコロンビア大学の研究者らは、金やプラチナを含む世界で最も重い元素はすべて、コラプサーと呼ばれる珍しい形態の超新星で鍛造されるという理論を詳細に説明する研究を発表した。 このような研究は、超新星で起こるプロセスに光を当てます。超新星は、簡単に言うと、酸素より重いあらゆる元素を鍛造する役割を担っている元素工場とみなすことができます。つまり、超新星が私たちの存在そのものに責任を負っていることを意味します。