作者:约瑟夫
阿尔贡国家实验室哈蒙 阿贡地图集里葛蕾蒂娜的照片
学分:阿尔贡国家实验室 对陨石成分的分析对于增进我们对太阳系起源和演化的了解至关重要
一些陨石也含有星尘颗粒
这些颗粒在我们太阳系形成之前就已经存在了，现在它们为我们提供了关于宇宙元素如何形成的重要见解
美国核物理学家与一个国际团队合作
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美国能源部阿尔贡国家实验室在分析一些陨石中发现的“前柱颗粒”方面有了重大发现
这一发现揭示了恒星爆炸的本质和化学元素的起源
它也为天文学研究提供了一种新的方法
“微小的前极粒子，大约一微米大小，是遥远过去恒星爆炸的残留物，远在我们的太阳系存在之前，”阿尔贡物理部门的实验核物理学家达留斯·苏厄里尼亚克说
爆炸产生的恒星碎片最终楔入坠入地球的陨石中
主要的恒星爆炸有两种类型
一个被称为“新星”的星系包含一个双星系统，其中一颗主星围绕着一颗白矮星运行，白矮星是一颗密度极高的恒星，其大小可能与地球相当，但质量相当于我们的太阳
由于白矮星强大的引力场，来自主星的物质不断被它带走
这种沉积的物质每1000到100000年引发一次热核爆炸，白矮星向星际空间喷射出相当于30多个地球质量的物质
在“超新星”中，一颗坍缩的恒星爆炸并喷射出其大部分质量
新星和超新星是我们银河系中最频繁和最猛烈的恒星爆发的来源，因此，几十年来它们一直是密集天文研究的主题
例如，人们从他们身上学到了很多关于重元素的起源
“研究这些现象的一种新方法是分析陨石中柱前颗粒的化学和同位素组成，”苏厄尼亚克解释说
“对我们的研究特别重要的是发生在新星和超新星中的特定核反应——氯同位素上的质子俘获——我们只能在实验室中间接研究
" 在进行研究的过程中，该团队开创了天体物理学研究的新方法
它需要使用伽马射线能量跟踪束内阵列(GRETINA)，该阵列与阿贡串联直线加速器系统(ATLAS)的碎片质量分析仪相连，ATLAS是美国能源部科学办公室的核物理用户设施
GRETINA是一个先进的探测系统，能够追踪核反应发出的伽马射线的路径
它是世界上仅有的两个这样的系统之一
利用GRETINA，该小组完成了对一种同位素氩-34的天文学上重要的原子核的第一次详细的伽马射线光谱学研究
根据这些数据，他们计算了与氯同位素(氯-33)上的质子俘获有关的核反应速率
“反过来，我们能够计算恒星爆炸中产生的各种硫同位素的比率，这将使天体物理学家能够确定某个特定的前极粒子是新星还是超新星，”苏厄里尼亚克说
该团队还应用他们获得的数据来更深入地了解恒星爆炸中元素的合成
该团队正计划继续与GRETINA进行研究，作为全球努力的一部分，以全面了解恒星爆炸中元素的核合成。
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