Washington University in St. Louis maakt deel uit van een samenwerking die nieuw inzicht heeft opgeleverd in een van de oerreacties van het universum die al het leven op aarde mogelijk heeft gemaakt.

Over het algemeen wordt aangenomen dat koolstof, algemeen bekend als de fundamentele bouwsteen van het leven, zich in de kernen van sterren heeft gevormd. Nu gebruiken wetenschappers een experimenteel apparaat om te testen of het element onder aanvullende omstandigheden geproduceerd had kunnen worden.

Een onderzoekssamenwerking met natuurkundigen van de Texas A&M University, Washington University en Ohio University gebruikt een deeltjesversneller bekend als TexAT in combinatie met krachtige neutronenbundellijnen in het John E. Edwards Accelerator Laboratory in Ohio om te zien of koolstof efficiënter kan worden geproduceerd als een voldoende flux van neutronen is ook aanwezig in de koolstofproducerende gebieden in sterren.

Lee Sobotka, hoogleraar scheikunde en natuurkunde, beide in Arts &Sciences, kwam in 2017 met het idee om een ​​tijdprojectiekamer te gebruiken om de invloed van neutronen op het triple-alpha-proces te bepalen.

"Dit experiment is gekoppeld aan een heel speciaal hulpmiddel - een kamer voor tijdprojectie met actief doel - met een energiezuinige versneller die in staat is om bijna mono-energetische neutronen te produceren", zegt Sobotka, ook een fellow van het McDonnell Center for the Space Sciences van de universiteit. "Het is een unie in zijn soort die het antwoord gaf op een vraag die 55 jaar geleden voor het eerst werd gesteld over het maken van het zaad voor de synthese van zware elementen."

Het team concludeerde in een recente studie gepubliceerd in Nature Communications dat de rol die neutronen spelen bij het ontstaan ​​van koolstof veel kleiner is dan eerder werd gedacht. Sobotka en Robert Charity, onderzoeksprofessor scheikunde in Arts &Sciences, zijn co-auteurs van de nieuwe studie, samen met Nicolas Dronchi, een afgestudeerde student natuurkunde, en Viktoria Ohstrom (een alumna van de Washington University in 2021), nu een afgestudeerde student aan het Massachusetts Institute of Technology. + Verder verkennen

Onderzoekers observeren nieuwe isotoop van fluor