最近的核天文物理學研究引入了”中間i過程”，這是恆星中合成鑭等重元素的關鍵反應途徑。透過在阿貢國家實驗室等領先設施進行的實驗，科學家們正在完善我們對這一過程的理解，並提出白矮星可能是這些核反應的發生地。

對恆星核合成的新認識揭示了”中間i過程”是形成重元素的關鍵機制，實驗表明白矮星可能是這些反應的主要場所。 來源：NASA/CXC/M. 魏斯

恆星中重元素的合成仍是核天文物理學的核心難題。 科學家最近提出了一種新的恆星機制–中間”i”過程，以解釋新的天文發現。 精確的核數據對於確定i 過程的恆星位置至關重要。 最近對產生鑭的關鍵核反應的測量結果證實，i 過程可以合理地解釋這些天文觀測結果，驗證了所提出的這一過程的條件。

新的測量結果有助於為i 過程的條件設定限制。 目前，科學家們對這個過程導致多少重元素合成的了解十分有限。 最近的研究結果以及未來的測量結果有助於更準確地了解核合成過程。 這樣的研究將幫助科學家最終解答恆星中元素是如何形成的。

一個快速吸積白矮星的模擬圖，顯示了中間（i）過程的建議地點和Summing NaI（SuN）探測器。 該研究對139Ba+n 反應進行了研究，該反應受140Cs 向140Ba 的β衰變的限制。 資料來源：稀有同位素光束設施

所謂的”中間過程”或”i-過程”是科學家們為解釋最近的天文觀測結果而提出的一種新的核合成過程。 現在，美國能源部（DOE）科學辦公室用戶設施–稀有同位素光束設施（FRIB）的科學家們展示了對核反應的測量結果，該結果有助於限制i過程的天文物理條件。

該實驗是在阿貢串聯加速器系統（ATLAS）進行的，該系統是位於阿貢國家實驗室的能源部粒子加速器用戶設施。 實驗使用了由ATLAS 的CARIBU 設施產生的光束，使用的主要設備是密西根州立大學開發的FRIB SuN 偵測器。

研究發現，鑭元素的觀測結果與鋇和銪等其他元素的觀測結果結合，對i過程的條件非常敏感。 然而，由於核物理存在很大的不確定性，研究人員無法描述精​​確的條件，也無法確定i 過程的位置。

為了幫助解決這些不確定性，特別是鑭的產生，研究人員研究了鋇-139原子核在恆星環境中捕獲中子的能力。 有了新的限制條件，科學家可以確認i過程所需的中子密度。 他們也可以確認快速吸積白矮星是i過程的可行場所。

編譯自/ scitechdaily