Uma equipe de pesquisa internacional desenvolveu recentemente uma nova taxa de reação de captura de prótons de cobre-57 para o ambiente astrofísico extremo na superfície de estrelas de nêutrons. Os pesquisadores descobriram que a nova taxa de reação altera alguns dos caminhos de nucleossíntese mais críticos nas explosões de raios-X do Tipo I.
Publicado no The Astrophysical Journal , o estudo foi conduzido por pesquisadores do Instituto de Física Moderna da Academia Chinesa de Ciências da Universidade Monash, do Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux-Gradignan, do Joint-Institute for Nuclear Astrophysics e do RIKEN.

Desde que a primeira explosão de raios-X Tipo I foi descoberta no século passado, os astrofísicos estão ansiosos para entender a física que impulsiona essas explosões. Isso inclui entender sua geração de energia, a composição das cinzas deixadas na superfície da estrela de nêutrons e talvez até sua contribuição para a formação de alguns dos elementos químicos mais raros do universo.

Para construir modelos precisos dessas explosões, além das condições astrofísicas macroscópicas, os cientistas precisam conhecer com precisão as taxas de reação nuclear dos principais nuclídeos. O conhecimento detalhado do caminho da reação nuclear permite modelar as sínteses dos elementos químicos.

Estudos anteriores indicam que a reação de captura de prótons do cobre-57 é a quinta reação mais influente que afeta a explosão termonuclear periódica da fonte de raios X GS 1826-24.

Neste estudo, a equipe de pesquisa obteve a nova taxa de reação de captura de prótons do cobre-57, que é tão baixa quanto apenas 20% da taxa anterior. Usando um modelo de simulação de explosão de raios X tipo I de última geração (código KEPLER), eles reproduziram com sucesso um conjunto de curvas teóricas de luz de explosão de raios X que correspondem de perto às curvas de luz observadas de GS 1826-24 X- fonte de raios.

Eles descobriram que a nova taxa de reação de captura de prótons do cobre-57 altera significativamente a composição das cinzas de explosão. A composição das cinzas da explosão é um ingrediente essencial para os estudos das superexplosões que queimam essas cinzas e do resfriamento de estrelas de nêutrons.

Esses resultados ajudam a restringir melhor a equação de estado da matéria nuclear sob condições extremas dentro de estrelas de nêutrons, que é um ingrediente-chave para entender as ondas gravitacionais de fusões de estrelas de nêutrons binárias e contrapartes de explosão de raios gama na era da astronomia multimensageira. + Explorar mais

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