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    Experimentos en el acelerador de partículas francés sondean las propiedades de las supernovas

    Crédito:Pixabay / CC0 Public Domain

    La acción de los neutrinos en las supernovas es poco conocida. Cuando el núcleo de una estrella masiva al final de su vida colapsa sobre sí mismo bajo el efecto de la gravedad, los electrones de los átomos se combinan con los protones de sus núcleos, produciendo protones junto con neutrinos. Los neutrinos producidos en abundancia luego escapan de la estrella de neutrones que se forma a una velocidad incluso más rápida que la luz. ¡Tanto es así que el 99% de la energía emitida por una supernova está en forma de neutrinos! La explosión característica de las supernovas que sigue a este episodio es "impulsada" por neutrinos.

    Sin embargo, cuando el núcleo de la estrella colapsa, los neutrinos pueden ser capturados por neutrones libres o neutrones en agregados (núcleos ligeros), un proceso que probablemente influirá en la evolución de la supernova. Los físicos nucleares querían profundizar en el tema mediante el estudio de la concentración de neutrones en materia nuclear excitada, utilizando colisiones de iones pesados ​​en el Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL) en Caen.

    Núcleos ligeros (deuterones, tritones isótopos de helio-3, etc.) se crean a medida que los protones y neutrones se agregan durante la colisión entre los núcleos del proyectil y los núcleos objetivo. El objetivo de los investigadores es recopilar las propiedades termodinámicas que gobiernan la agregación de neutrones y protones en materia nuclear con una densidad similar a la de las supernovas de colapso del núcleo.

    Para hacer esto, utilizan un análisis bayesiano para calcular las probabilidades de causas hipotéticas, los "observables" termodinámicos que gobiernan la formación de agregados, basándose en la observación de eventos conocidos (la formación de elementos ligeros).

    Usando el detector INDRA (identificación de núcleo y detección de alta resolución) en la instalación de GANIL, Los investigadores determinaron las constantes de equilibrio químico de los agregados de neutrones y protones en función de la densidad de la materia nuclear. utilizando medidas tomadas en seis núcleos ligeros. Estos valores, sujeto a un alto grado de incertidumbre, se comparan con un cálculo teórico.

    Para mejorar la precisión, se planean otros experimentos con elementos más pesados, utilizando el detector FAZIA (Forward A and Z Identification Array) acoplado a INDRA, cuales, a través de una identificación isotópica mejorada de núcleos más pesados ​​en particular, aumentará significativamente la precisión del experimento.


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