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
В Марианской впадине обнаружили разнообразие неизвестных форм жизни
Наука
Загадочное явление в центре Млечного Пути может скрывать новый вид темной материи
Космос
Геологи раскрыли секреты изменения климата перед вымиранием динозавров
Наука
Физики наблюдали квантовые торнадо: вихри, в которые «превращаются» электроны
Наука
«Уэбб» обнаружил галактику с неожиданно сложной химией на заре Вселенной
Космос
Инженеры создали сверхпрочный материал, вдохновленный структурой морской губки
Новости
Раскрыт секрет «брони», которая защищает бактерии туберкулеза во время полета
Наука
Протез с осязанием: ученые создали руку, которая точно «знает», что хватает
Новости
Зрение восстановили после «необратимых повреждений» с помощью стволовых клеток
Наука
Обнаружен «старший брат» Стоунхенджа: памятник в Дорчетере старше на 300 лет
Наука
Зонд «Юнона» раскрыл тайны лавовых озер на вулканическом спутнике Юпитера
Космос
Разработана технология, которая позволяет роботам «плести» тело, как пауки паутину
Новости
Телескоп «Уэбб» рассмотрел уникальные детали рождения двух звезд
Космос
Предиктивная аналитика: как прогнозы в промышленности помогают повысить маржинальность
Мнения
Сапфировые наноструктуры защищают экраны от царапин, а линзы — от запотевания и влаги
Наука
Ученые разрабатывают «искусственные мышцы» для борьбы с тремором рук
Наука
Модуль «Афина» упал при посадке на Луну, но луноход и часть приборов работают
Космос
«Убегающие» звезды указали на скрытую черную дыру вблизи Млечного Пути
Космос
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Космос
Гуманоидный робот с ИИ начал работать в лаборатории по созданию лекарств
Новости