Una gran parte de los elementos que nos rodean se producen en reacciones de fusión en estrellas. Sin embargo, los elementos más pesados ​​que el hierro requieren procesos más complejos que tienen lugar en una variedad de entornos astrofísicos para ser producidos. Modelar estos procesos requiere conocimiento de las propiedades de los nucleidos que participan en las reacciones, como la masa atómica. En su tesis doctoral en el campo de la física nuclear de la Universidad de Jyvaskyla Markus Vilén ha medido las masas atómicas de 27 isótopos más pesados ​​que el hierro y tres estados nucleares excitados de larga duración. De ellos, se midieron por primera vez 16 masas.

La medición se realizó utilizando la trampa JYFLTRAP Penning en el Laboratorio Acelerador de la Universidad de Jyväskylä. Los resultados ayudan a mejorar los modelos teóricos sobre, por ejemplo, nucleosíntesis en fusiones de estrellas de neutrones y en un tipo particular de explosiones de rayos X.

Los isótopos radiactivos exóticos se produjeron utilizando las instalaciones de IGISOL en el Laboratorio Acelerador. El estudio se centró principalmente en mediciones de masa en isótopos de tierras raras ricos en neutrones utilizando la trampa JYFLTRAP Penning. Adicionalmente, Se estudiaron isótopos con números de protones y neutrones casi iguales.

"Los resultados llevaron a una mayor precisión de las predicciones de los modelos teóricos sobre las cantidades en las que se producen diferentes elementos en, por ejemplo, fusiones de estrellas de neutrones. Las mediciones también revelaron nueva información sobre la estructura nuclear de isótopos ricos en neutrones y deficientes en neutrones. "dice Markus Vilén de la Universidad oh Jyväskylä.

En el estudio se desarrollaron y probaron técnicas para la medición de masas de alta precisión y la producción de haces de iones radiactivos.

"Se midieron masas de iones incluso individuales con precisiones de unas pocas partes por mil millones, "dice Vilén.