Onderzoekers van het Institute of Modern Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen, samen met medewerkers, hebben de laatste tijd vooruitgang geboekt in de studie van de elektronenvangstsnelheden van de ⁹³ Nb door gebruik te maken van de ladingsuitwisselingsreactie, die licht werpt op core-collapse supernovae (CCSNe).

Sommige massieve sterren eindigen hun leven als CCSne, wat de meest energieke en mysterieuze gebeurtenis in het universum is. Tijdens CCSNe komen grote hoeveelheden energie vrij en kan het hele sterrenstelsel verlicht worden. Er zijn tientallen jaren inspanningen geleverd om CCSne te begrijpen, terwijl er nog steeds enkele openstaande vragen zijn.

Computersimulatie is een belangrijk hulpmiddel om onderzoekers te helpen de binnenkant van CCSne te begrijpen. Een van de belangrijke fysieke inputs in CCSne-simulaties is de elektronenopnamesnelheid. Eerdere studies hebben aangetoond dat een groep neutronenrijke kernen in het N=50-gebied het sterkst bijdraagt ​​aan het vangen van elektronen, vandaar het verminderen van de elektronenfractie en het veranderen van de samenstelling van de instortende sterren. Echter, elektronenvangstsnelheden van neutronenrijke kernen kunnen niet direct worden bestudeerd in de terrestrische omgeving, want dit soort reactie is endotherm en vindt gewoon niet plaats in de terrestrische omgeving.

In dit werk, onderzoekers bestudeerden de elektronenopnamesnelheden van de ⁹³ Nb - in de buurt van het bovengenoemde N =50-gebied - met behulp van de ⁹³ Nb(t, ³ He+γ) lading-uitwisselingsreactie. Het experiment werd uitgevoerd in het National Superconducting Cyclotron Laboratory van de Michigan State University. De zeer nauwkeurige S800-spectrometer in combinatie met de Gamma-Ray Energy Tracking In-beam Nuclear Array, GRETINA, werd gebruikt voor de meting.

De resultaten laten zien dat de veelgebruikte benadering zoals voorgesteld door K. Langanke et al. voor de berekening van elektronenvangstsnelheden wordt niet goed rekening gehouden met de Pauli-blokkerende effecten. Het kan de experimentele elektronenvangstsnelheden niet goed voorspellen en daarom, ongeschikt is voor het berekenen van elektronenvangstsnelheden in deze regio, vooral bij lagere stellaire dichtheid en temperaturen.

De studie is gepubliceerd in Fysieke beoordeling C .