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May 31, 2023

Gli scienziati hanno simulato per la prima volta le vere reazioni di una supernova in un laboratorio

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Per alcuni brevi istanti, gli scienziati hanno osservato la potenza esplosiva di una supernova in un laboratorio. Ricercatori dell'Università del Surrey nel Regno Unito hanno collaborato con scienziati del Laboratorio Nazionale TRIUMF canadese per effettuare la prima misurazione diretta di una reazione di supernova in un ambiente di laboratorio, rivela un comunicato stampa. Il team internazionale ha utilizzato un fascio accelerato di nuclei radioattivi per il loro esperimento.

In un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, i ricercatori descrivono in dettaglio la prima volta in cui gli scienziati sono stati in grado di misurare uno dei processi attraverso i quali vengono prodotti gli elementi più pesanti nell’Universo.

Gli scienziati hanno utilizzato un fascio accelerato di ioni radioattivi per osservare i processi delineati nelle teorie scientifiche sulle reazioni delle supernova. Le loro misurazioni hanno fatto luce sul processo di cattura dei protoni che gli scienziati ritengono responsabile della produzione di nuclei p, isotopi che rappresentano circa l'1% degli elementi pesanti osservati nel nostro sistema solare, anche se non sappiamo come si originano.

La scarsità degli isotopi dei nuclei P significa che sono difficili da osservare, il che ha reso difficile per gli scienziati capire come vengono prodotti gli isotopi ricchi di protoni e quelli scarsi di neutroni. Come sottolinea Science Alert, la teoria con maggiore popolarità è il processo gamma, secondo il quale gli atomi catturano protoni volanti durante un evento esplosivo come una supernova.

Le nuove osservazioni del gruppo internazionale di ricercatori sono state condotte presso il separatore e acceleratore isotopico II del Laboratorio nazionale TRIUMF in Canada. La macchina è stata utilizzata per produrre un fascio di atomi di rubidio-83 carichi e radioattivi, mentre il processo è stato registrato in laboratorio.

"L'accoppiamento di un array di raggi gamma ad alta risoluzione con un separatore elettrostatico avanzato per misurare le reazioni dei processi gamma rappresenta una pietra miliare nella misurazione diretta dei processi astrofisici", ha affermato il dottor Gavin Lotay dell'Università del Surrey. "Si pensava che tali misurazioni fossero fuori dalla portata delle attuali tecnologie sperimentali e l'ultimo studio ha ora aperto una vasta gamma di possibilità per il futuro."

Nel 2019, i ricercatori dell'Università di Guelph e della Columbia University hanno pubblicato uno studio che espone in dettaglio la loro teoria secondo cui tutti gli elementi più pesanti del mondo, inclusi l'oro e il platino, sono forgiati in una rara forma di supernova chiamata collapsar. Tali studi fanno luce sui processi che avvengono nelle supernove, che, in termini semplici, possono essere viste come fabbriche elementali poiché sono responsabili della forgiatura di ogni elemento che è più pesante dell’ossigeno, il che significa che sono responsabili della nostra stessa esistenza.