Misterul elementelor cosmice: Fizicienii explică radiația gamma anormală a zincului-70

Oamenii de știință americani au făcut un pas important în înțelegerea mecanismelor de formare a elementelor chimice grele din Univers.

Conform descoperit cauza excesului misterios de raze gamma de energie redusă emise de nucleul de zinc-70. Radiația gamma este același tip de radiație electromagnetică ca lumina vizibilă și este eliberată atunci când un nucleu atomic excitat trece într-o stare mai stabilă. Fizicienii măsoară în mod tradițional frecvența de emisie a acestor cuante folosind funcția de intensitate a razelor gamma.

Natura fenomenului anomal

Timp de decenii, oamenii de știință au înregistrat un efect ciudat: numărul de raze gamma de energie scăzută emise a fost mai mare decât cel prezis de calculele teoretice. Acest fenomen a fost denumit „amplificare la energie scăzută” (LEE), dar pentru o lungă perioadă de timp, tranzițiile precise care l-au cauzat au rămas neclare. Descriind reacția inițială a cercetătorilor la această problemă, autoarea principală Eleanor Ronning, cercetător la Centrul pentru Cercetarea Izotopilor Rari (FRIB) din Statele Unite, a subliniat: „Amplificarea la energie scăzută nu a fost prezisă de calcule teoretice, așa că prima sa detectare a fost un șoc pentru comunitatea științifică”. Experta a adăugat: „Este dificil de prezis unde apare LEE - nu știm ce nuclee o vor prezenta”. Măsurători recente au dovedit că tranzițiile magnetice din interiorul nucleului, care reflectă rearanjarea protonilor și neutronilor, sunt responsabile de această amplificare.

Semnificația pentru astrofizică și metodologie

Explicarea efectului LEE este esențială pentru știința spațială, deoarece ar putea crește frecvența reacțiilor de captare a neutronilor, care joacă un rol central în crearea elementelor grele în timpul exploziilor de supernove și al fuziunilor stelelor neutronice. În lucrarea lor, cercetătorii au studiat dezintegrarea beta a nucleului-mamă al cuprului-70 în stările sale izomerice fundamentale și excitate, permițându-le să examineze structura zincului-70 din două perspective. Apreciind munca în echipă, co-autoarea studiului, Andrea Richard de la Universitatea din Ohio, a remarcat: „Expertiza combinată a echipelor noastre științifice a făcut acest lucru posibil.

Principalele concluzii ale studiului oamenilor de știință:

• Motivul anomaliei este că tranzițiile magnetice din nucleul atomic sunt responsabile pentru amplificarea la energie scăzută.
• Scară cosmică: Efectul LEE influențează direct rata de formare a elementelor grele în Univers.
• Nou punct de referință: Experimentul cu zinc-70 oferă fizicienilor teoreticieni o bază pentru modelarea precisă a proceselor astrofizice.

Citeşte mai mult