science >> Wetenschap >  >> Fysica

Professor onthult verrassende resultaten van kernreacties in sterren

Een overblijfsel van een neutronensterfusie. De magnetische velden in restanten kunnen behoorlijk hoog zijn, die zal veranderen hoe de elektronen zich gedragen in kernreacties, en hoe kernreacties zich gedragen. Krediet:NASA

Waar komen onze elementen vandaan? En hoe worden ze gemaakt? Het nieuwe onderzoek van Michael Famiano draait het script om op die eeuwenoude nucleaire astrofysica-vragen. De waarheid is daarbuiten - enkele lichtjaren verwijderd tussen de sterren, Om precies te zijn.

"Ik draag een ring om mijn vinger. Dat goud is op de een of andere manier in de ruimte gemaakt. En we denken dat we een redelijk goed idee hebben van waar het vandaan kwam, maar er zijn nog veel vragen, " zegt Famiano, Professor en voorzitter van de afdeling Natuurkunde aan de Western Michigan University.

Samen met collega's van de Universiteit van Wisconsin, Kyushu-universiteit in Japan, en de National Astronomical Observatory van Japan, hij bestudeert de omgevingen in sterren waar zware metalen worden gemaakt - plaatsen waar gewelddadige botsingen en reacties genoeg warmte kunnen produceren om materie en antimaterie te creëren.

"Dingen worden zo heet dat het mogelijk is om elektronen en positronen te maken, en dat verandert alles wat we weten over de omgevingen die elementen maken, " hij zegt.

Die hoge temperaturen worden nog verergerd door de extreem hoge magnetische velden die in de ruimte worden aangetroffen. Magnetische velden van neutronensterren, bijvoorbeeld, zijn ongeveer een triljoen keer sterker dan het magnetisch veld van de aarde.

"Dat verandert de kernreacties, en het kan ze behoorlijk aanzienlijk en op behoorlijk verrassende manieren veranderen, ", zegt Famiano. "En sommige dingen die we ontdekken zijn echt interessant, omdat onze resultaten bijna contra-intuïtief zijn."

Artistieke vertolking van een magnetar. De magnetische velden op magnetars zijn zo hoog dat de elektroneninteracties met naburige kernen worden veranderd, en de kernreacties die aan de oppervlakte plaatsvinden, kunnen veranderen - de manier waarop deze dingen evolueren veranderen. Krediet:NASA

Op 13 oktober, Famiano zal vragen beantwoorden tijdens een live-nieuwsbriefing en zijn onderzoek presenteren tijdens een wetenschappelijke lezing tijdens de najaarsvergadering van 2021 van de APS-divisie voor kernfysica. Het zal voorlopige gegevens bevatten over de effecten van hoge magnetische velden op aangroeiende neutronensterren. Hij zal uitleggen hoe hoge magnetische velden in röntgenuitbarstingen de samenstelling van de as daadwerkelijk kunnen veranderen en hoe de elektronenvangstsnelheden die relevant zijn voor koeling daadwerkelijk kunnen afnemen, afhankelijk van de veldsterkte. wat het tegenovergestelde is van wat werd verwacht.

"Het kan zelfs een deel van het vreemde gedrag verklaren dat we in sterrenomgevingen zien. En het is zo verreikend omdat het alles beïnvloedt dat echt heet wordt en het beïnvloedt alles met een heel hoog magnetisch veld. En dat kun je altijd vinden in ruimte."