中国科学院张楠楠 无花果
1中子星从其伴星外壳吸积物质的艺术表现
荣誉:加那利群岛天文研究所加布里埃尔·佩雷斯·迪亚斯 一个国际研究小组对一个重要的天体物理反应22Mg(α,p)25Al进行了新的测量,为理解X射线爆发的光曲线和低质量X射线双星中的天体物理环境提供了重要的实验数据
一些大质量恒星在所谓的超新星中结束生命,超新星是产生中子星的极其剧烈的爆炸
更多的时候,超新星是不对称的,产生的中子星被以高达550公里/秒的速度踢飞,如果运气好的话,与一颗终身伴星相遇;否则他们将是宇宙中孤独的流浪者
由于中子星巨大的引力,伴星的恒星燃料的主要成分被虹吸到中子星,从而形成围绕中子星大气的包层
外壳中的恒星燃料被进一步压缩,然后融合形成更重的化学元素,如碳、氧和氮
这种聚变不断合成更多的重元素,直到堆积的恒星燃料耗尽
在整个聚变过程中,从极高密度的外壳中发射出比我们的太阳亮几千倍的高能X射线
这种高能x光脉冲被称为ⅰ型x光爆发
此外,产生这些爆发的中子星和伴星被称为X射线爆发器
到目前为止,已经观察到115个x光爆发器发出的7000多次x光爆发
然而,这些观测到的爆发都不能被理论模型很好地重现
潜在的原因之一是影响X射线爆发的重要聚变反应的巨大不确定性
一个例子是镁-22,22Mg+α→25Al+p的α-质子反应,被核物理学家重新命名为22Mg(α,p)25Al
然而,与22Mg(α,p)25Al反应相关的实验数据非常稀少
中国科学院现代物理研究所的研究人员与日本、澳大利亚、英国、意大利、美国和韩国的科学家合作,测量了22Mg(α,p)25Al反应的重要性质
无花果
2最佳拟合基线和呈现模拟光曲线与1998年6月事件的观测光曲线,以及最佳拟合Randhawa等人
(2020)模拟了2000年9月事件的光线曲线
脉冲峰值和t = 20–70s时的放大光曲线分别显示在左右插图中
信用:实体审查信 “由于横截面极低,直接测量目前仍是一项非常艰巨的任务
我们建议通过间接测量来推断反应速率,间接测量是对25Al+p的共振散射测量,能够选择和测量对反应速率有贡献的质子共振,”IMP研究员胡军说
该实验是在由RIKEN Nishina中心和东京大学核研究中心运营的放射性离子束工厂进行的
研究人员通过实验获得了伽莫夫窗口中第一个22Mg(α,p)25Al反应速率,从而极大地降低了这一反应对应极端X射线爆发温度区域的不确定性,该温度区域约为太阳核心温度的130倍
利用新的22Mg(α,p)25Al反应速率,他们精确地重现了1998年6月事件中记录的GS 1826–24 X射线爆发器的爆发光曲线
同时,他们发现22Mg(α,p)25Al反应与高密度包壳中氦的百分比密切相关,并成功地再现了SAX J1808的影响和复发次数
2002年10月事件中记录的4–3658光球半径膨胀爆发器
IMP的研究员Lam Yi Hua说:“毫无疑问,对观测结果的近距离复制有助于研究人员令人信服地解释封装在观测到的X射线爆发中的隐藏物理信息。”
一篇描述这些发现的论文发表在10月19日的《物理评论快报》上
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