Астрофизики вычислили скорость ядерных реакций, возникающих в нейтронных звездах

Международная исследовательская группа пересчитала скорость реакции захвата атомами мышьяка протонов в экстремальных космических условиях. Открытие поможет точнее понять природу космических барстеров.

Группа астрофизиков под руководством ученых из Института современной физики Китайской академии наук уточнила скорость протекания ядерных реакций в условиях высокой плотности и температуры нейтронных звезд. Новые данные, как отмечают исследователи, изменяют представления о процессах нуклеосинтеза и термоядерного горения в таких космических объектах.

В оболочке нейтронных звезд изотопы мышьяка и селена синтезируются в процессе последовательного захвата протонов атомами германия. В своей работе ученые использовали новый и более точный протонный порог для мышьяка, который был выведен из релятивистской теории Хартри-Боголюбова с зависимым от плотности взаимодействием мезон-нуклонной связи.

Исследователи говорят, что в плотной оболочке нейтронной звезды, которая забирает массу от звезды-компаньона, наблюдаются экстремальные условия. Плотность оболочки может в 6,6 тыс. раз превышать плотность ядра Солнца, а температура может быть в 130 раз больше, чем в центре нашей звезды. Это идеальные условия для термоядерного синтеза. Легкие атомные ядра сливаются с более тяжелыми, а тяжелые ядра могут захватывать дополнительные протоны и альфа-частицы. 

В процессе синтеза высвобождается большое количество энергии, отмечают авторы работы. Эти процессы можно наблюдать в виде всплеска высокоэнергетического рентгеновского излучения с поверхности звезды. Продолжение аккреции (захвата массы звезды-компаньона) вызывает повторяющиеся всплески. Один из самых известных примеров такого процесса — рентгеновский барстер GS 1826–24.

Изображение: LU Ning and LAM Yi Hua

Исследователи подчеркивают, что скорость протекания ядерной реакции для мышьяка влияет на изменение яркости и времени рентгеновских всплесков от барстеров, особенно на поздних стадиях, когда в оболочке накапливается большое количество тяжелых ядер. Авторы работы считают, что новая оценка позволит уточнить и углубить понимание гидродинамики периодических рентгеновских всплесков.

Также исследователи отмечают, что расчеты критически влияют на оценку соотношения массы и радиуса нейтронной звезды, а это накладывает ограничения на уравнение состояния ядра высокой плотности. В своей работе исследователи рассчитали новое соотношение радиуса и массы нейтронной звезды GS 1826–24. Эти данные могут использоваться в гравитационно-волновой астрономии.


Читать далее

За ней охотились столетиями: что нам известно о планете Вулкан рядом с Солнцем

Астрономы нашли планету недалеко от Земли: у нее очень странная орбита

Необъяснимую двойственность нашли в физике элементарных частиц: к чему это приведет

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Европейские охотники каменного века «путешествовали» по морю в Африку
Наука
Зонд «Гера» сделал снимки спутника Марса на пути к «пострадавшему в ДТП» астероиду
Космос
В испанской пещере нашли «фрагменты лица» древнейшего жителя Западной Европы
Наука
Стартап представил робота, который готовит как шеф-повар лучших ресторанов
Новости
В паровом реакторе впервые зажгли термоядерную плазму
Новости
Работа, написанная ИИ, прошла научное рецензирование, но есть нюансы
Наука
Смертоносные звезды: два массовых вымирания связали со взрывами сверхновых
Космос
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Космос
Физики обнаружили доказательство предсказания Хокинга
Космос
Загадочные радиосигналы впервые обнаружили в глубинах Галактики 
Космос
Этот компьютер решил задачу за 20 минут: суперкомпьютер потратил бы миллион лет
Новости
Названа дата удаления домена .su: что будет с 100 000 сайтов
Новости
Google DeepMind дала роботам ИИ: с ним машинам не надо учиться
Новости
Ученые нашли аномалию во Вселенной: эта галактика не должна была выжить
Космос
Астероид Бенну оказался более странным, чем считали ученые
Космос
Сатурн установил рекорд по числу спутников: сколько их теперь у гиганта
Космос
Toyota представила электромобиль, которым можно управлять без прав
Новости
В России придумали, как бороться с нелегальными поставками гаджетов
Новости
Китайский робот освоил езду на велосипеде и работу по дому без предварительного обучения
Новости
У маленьких москвичей будут развивать эмоциональный интеллект
Новости