Os pesquisadores mediram a transição nuclear proibida entre 20F e 20Ne. Essa medição permitiu que eles fizessem um novo cálculo da taxa de captura de elétrons de 20Ne, uma taxa que é importante para prever a evolução de estrelas de massa intermediária. Crédito:APS / Alan Stonebraker
Uma grande equipe internacional de pesquisadores mediu empiricamente a probabilidade de captura de elétrons pelo isótopo neon-20 ( 20 Ne) pela primeira vez. A equipe publicou dois artigos na revista Revisão Física C descrevendo suas realizações e explicando como seus experimentos dizem respeito à decadência de estrelas de tamanho intermediário.
Pesquisas anteriores mostraram que, no final de suas vidas, pequenas estrelas formam anãs brancas antes de perderem suas camadas externas. E estrelas grandes terminam com uma explosão de supernova, resultando na formação de uma estrela de nêutrons ou buraco negro. Como as estrelas intermediárias morrem não foi tão bem definido. Algumas pesquisas sugeriram que elas perdem massa e se tornam anãs brancas; outros descobriram que explodiram como as estrelas maiores. Pesquisas anteriores também mostraram que um dos fatores definidores que determinam de que maneira uma estrela intermediária morrerá é a taxa de captura de elétrons por 20 Ne e, como resultado, a taxa na qual o flúor-20 ( 20 F) aparece. Mas até agora, a probabilidade de transição de tais núcleos não foi medida com precisão em um experimento de laboratório. Neste novo esforço, os pesquisadores fizeram exatamente isso.
Os experimentos foram realizados no Laboratório do Acelerador JYFL na Finlândia. Lá, os pesquisadores bombardearam uma folha de carbono com 20 Núcleos F, forçando-os a ficarem embutidos na folha, eles mediram então o decaimento radioativo. Próximo, eles calcularam a probabilidade de uma transição. Eles relatam que encontraram 0,00041 por cento de 20 Núcleos F decaíram para 20 Ne 0+ .
A equipe então aplicou o que aprenderam para intermediar a morte estelar. Usando os resultados de seus experimentos, eles descobriram que houve um grande aumento (oito vezes) na taxa de captura de elétrons. Porque era tão grande, os pesquisadores sugerem que isso levaria à fusão do oxigênio em densidades mais baixas. A detonação resultante teria, portanto, que ser relativamente pequena, não uma supernova. O resultado final seria uma anã branca. Quando eles executaram simulações usando suas descobertas, todos eles terminaram com a formação de uma anã branca. Assim, eles concluem, parece improvável que estrelas intermediárias terminem como estrelas de nêutrons ou buracos negros.
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