Ученые только что воссоздали редкую космическую реакцию, которую никогда раньше не наблюдали

Ученые впервые напрямую измерили ключевую ядерную реакцию, в ходе которой радиоактивный мышьяк-73 захватывает протон с образованием селена-74 — самого легкого p-ядра. Этот прорывной эксперимент, проведенный на установке FRIB, позволил воссоздать в лаборатории процесс, который, как считается, происходит в недрах сверхновых звезд.

Происхождение протон-избыточных элементов (p-ядер), к которым относится и селен-74, десятилетиями оставалось загадкой, поскольку они не образуются в стандартных реакциях захвата нейтронов. Основная гипотеза — их синтез в ходе гамма-процесса во время взрывов сверхновых, где высокоэнергетические фотоны выбивают частицы из ядер. Однако из-за короткого времени жизни изотопов, участвующих в этом процессе, ученым ранее приходилось полагаться на теоретические модели.

Новые данные позволили вдвое сократить неопределенность в предсказаниях моделей о распространенности селена-74 в Солнечной системе. При этом обновленные модели все еще не полностью соответствуют наблюдаемым в природе данным, что указывает на необходимость пересмотра представлений о физических условиях внутри сверхновых. Работа открывает путь для дальнейших экспериментов по изучению происхождения редчайших элементов.