據(jù)外媒報(bào)道，來自薩里大學(xué)和密歇根州立大學(xué)(MSU) FRIB實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們合作探索鋁-26的起源。 鋁-26是一種罕見的同位素，為了解瀕死恒星提供了一扇窗戶。他們的研究成果已于日前發(fā)表在《Physical Review Letters》上。

鋁-26為了解恒星的形成過程提供了難得的線索。它會(huì)衰變成鎂26，其會(huì)發(fā)射一種可以用衛(wèi)星觀測(cè)到的伽馬射線。鎂-26可在太陽系前恒星的物質(zhì)顆粒中檢測(cè)到。這些顆粒的組成帶有它們的母星的指紋。鋁-26通過捕獲一個(gè)質(zhì)子的破壞速率對(duì)于解釋宇宙中觀察到的鎂-26的數(shù)量至關(guān)重要。這項(xiàng)研究表明，鋁-26在長(zhǎng)壽命態(tài)上的質(zhì)子俘獲破壞頻率比先前估計(jì)的少八倍。

Gavin Lotay--薩里大學(xué)的高級(jí)講師和教學(xué)主任，是該項(xiàng)目的發(fā)言人。Alexandra Gade是明尼蘇達(dá)州立大學(xué)物理與天文系的物理學(xué)教授，也是明尼蘇達(dá)州立大學(xué)物理學(xué)與天文系的科學(xué)副主任，其領(lǐng)導(dǎo)了明尼蘇達(dá)州立大學(xué)的部分合作。

鋁-26具有長(zhǎng)壽命的量子態(tài)，它很難在實(shí)驗(yàn)室中以可控的方式進(jìn)行研究。該團(tuán)隊(duì)使用了一個(gè)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，通過向放射性同位素硅-26中添加一個(gè)中子來研究硅-27中的激發(fā)態(tài)。這些都是鋁-26的長(zhǎng)壽命量子態(tài)的質(zhì)子俘獲中所占據(jù)的狀態(tài)。這是可能的，因?yàn)橘|(zhì)子和中子都是對(duì)稱的，這使得在鋁-26的長(zhǎng)壽命態(tài)中加入一個(gè)質(zhì)子相當(dāng)于在硅-26的基態(tài)中加入一個(gè)中子。測(cè)量使用了伽馬射線能量跟蹤束內(nèi)核陣列(GRETINA)、一種國家資源和實(shí)驗(yàn)室的S800攝譜儀。

這項(xiàng)研究源于FRIB實(shí)驗(yàn)室和薩里大學(xué)的長(zhǎng)期合作，在那里直接的核反應(yīng)被用來填充量子態(tài)，這些量子態(tài)的精確能量和性質(zhì)跟發(fā)生在恒星中的反應(yīng)有關(guān)。這項(xiàng)合作的主要內(nèi)容是使用非常靈敏的伽馬能譜來標(biāo)記和描述感興趣的激發(fā)態(tài)。Lotay期待著FRIB的科學(xué)開始以進(jìn)一步展開他的研究。他已經(jīng)提交了三份關(guān)于在FRIB的波束時(shí)間的提案，這些提案將在今年夏天由FRIB項(xiàng)目咨詢委員會(huì)審議。

Lotay說道：“我們現(xiàn)在已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)真正令人興奮的科學(xué)時(shí)代，我們能直接探測(cè)發(fā)生在爆炸恒星中的過程。這些天體是我們?cè)谥車l(fā)現(xiàn)的豐富多樣的化學(xué)元素的原因，通過將伽馬能譜跟直接反應(yīng)技術(shù)相結(jié)合，這項(xiàng)合作已經(jīng)成功地獲得了了解它們屬性所需的關(guān)鍵信息。此次合作將顯著擴(kuò)大其核天體物理學(xué)項(xiàng)目的范圍并利用即將開放的FRIB設(shè)施所提供的大量機(jī)會(huì)。”