Para peneliti telah menemukan laju produksi kalsium yang lebih cepat di bintang-bintang menggunakan pendekatan baru di mana proton melekat pada inti deuterium, yang memfasilitasi fusi kalium-hidrogen. Kredit: SciTechDaily.com
Eksperimen baru menunjukkan bahwa bintang mengubah kalium dan hidrogen menjadi kalsium dengan kecepatan 13 kali lebih cepat daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Penemuan ini, yang diperoleh dari reaksi ejeksi proton 39K(3He,d)40Ca, menjelaskan komposisi kimia yang tidak biasa dari NGC 2419 dan meningkatkan ketepatan model bintang.
Penemuan Reaksi Bintang yang Luar Biasa
Untuk pertama kalinya, para peneliti secara eksperimental membatasi laju bintang mengubah kalium dan hidrogen menjadi kalsium. Reaksi ini jarang terjadi di laboratorium. Jadi, para peneliti menggunakan pendekatan baru: mereka menempelkan proton ke inti deuterium. Manuver ini memungkinkan proton menyatu dengan kalium dalam jarak yang lebih dekat, menghasilkan sinyal yang diperkuat untuk pengukuran. Dengan menggunakan temuan ini, para ilmuwan menentukan laju produksi kalsium di bintang, yang menunjukkan bahwa laju tersebut 13 kali lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya.
Citra Teleskop Luar Angkasa Hubble dari gugus bola NGC 2419, kumpulan bintang yang mengorbit Bima Sakti sekitar 300.000 tahun cahaya dari Bumi. Kredit: ESA/Hubble dan NASA, S. Larsen dkk.
Mengungkap Misteri NGC 2419
NGC 2419 adalah gugus bola yang mengorbit Bima Sakti terlihat di konstelasi Lynx. Ia mengandung kalium dan magnesium dalam rasio yang tidak ditemukan di gugus bola serupa lainnya. Sejauh ini, para ilmuwan belum dapat menemukan sumber pola yang tak terduga ini. Namun, ketidakpastian sebelumnya dalam reaksi fusi kalium-hidrogen telah menghambat prediksi oleh model bintang. Studi baru ini menawarkan wawasan eksperimental penting yang akan memungkinkan model bintang yang disempurnakan untuk menyelidiki kekhasan NGC 2419.
Teknik Lanjutan dalam Fisika Nuklir
Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan proton stripping 39K(3Dia, d)40Ca 39K+3Dia40kalsium +2Reaksi H untuk mengisi keadaan proton yang tidak terikat pada 40Ca di Laboratorium Nuklir Universitas Triangle. Spektrograf kutub-terpisah Enge resolusi tinggi digunakan untuk mengukur deuteron yang keluar dari 40Keadaan tereksitasi Ca dan model reaksi nuklir digunakan untuk mengekstraksi sifat mekanika kuantumnya.
Implikasi bagi Kimia Bintang
Percobaan ini memungkinkan para peneliti untuk mengamati untuk pertama kalinya beberapa keadaan yang sesuai dengan resonansi proton di 39Sistem K + p. Para peneliti kemudian menggunakan energi keadaan dan faktor spektroskopi proton untuk menghitung laju 39K + p 40Reaksi Ca dalam bintang. Laju reaksi ditemukan 13 kali lebih tinggi dari yang diperkirakan sebelumnya, dengan ketidakpastian 42 kali lebih kecil. Hasil ini berarti antikorelasi Mg-K dapat dihasilkan pada suhu yang lebih rendah dari yang diasumsikan sebelumnya.
Referensi: “Studi Resolusi Tinggi 40Ca Membatasi Nukleosintesis Kalium di NGC 2419″ oleh W. Fox, R. Longland, C. Marshall dan F. Portillo Chaves, 8 Februari 2024, Surat Tinjauan Fisik.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.062701
Pekerjaan ini didukung oleh Kantor Sains, Kantor Fisika Nuklir, Departemen Energi (DOE). Pekerjaan ini dilakukan di Laboratorium Nuklir Universitas Triangle, Pusat Keunggulan DOE.
NewsRoom.id
