Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Международная группа ученых впервые убедительно объяснила происхождение загадочного избытка низкоэнергетического гамма-излучения в атомных ядрах. Открытие поможет точнее моделировать строение материи и понять, как во Вселенной образуются тяжелые химические элементы.

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Исследователи из Центра по исследованию редких изотопов (FRIB) решили одну из давних загадок ядерной физики, связанную с так называемым низкоэнергетическим усилением гамма-излучения (LEE). Результаты работы, опубликованной в журнале Nature, показывают, что причиной этого эффекта являются магнитные переходы внутри атомных ядер, а не неизвестные ранее физические процессы, как предполагалось прежде.

На протяжении нескольких десятилетий физики наблюдали, что некоторые атомные ядра испускают больше низкоэнергетических гамма-квантов, чем предсказывали существующие модели. Чтобы выяснить природу этого явления, ученые провели серию экспериментов с изотопом цинка-70, используя уникальные возможности установки FRIB. Анализ двух различных путей образования этого ядра позволил отделить слабый полезный сигнал от фонового шума и впервые напрямую подтвердить роль магнитных переходов.

Полученный результат имеет значение далеко за пределами фундаментальной физики. Низкоэнергетическое усиление влияет на скорость реакций захвата нейтронов — процессов, благодаря которым в недрах звезд, при взрывах сверхновых и слиянии нейтронных звезд формируются тяжелые химические элементы. Более точное описание этих реакций позволит улучшить современные модели нуклеосинтеза и эволюции Вселенной.

Авторы отмечают, что эксперимент стал возможен благодаря разработке новых методов разделения изотопов и высокочувствительных детекторов, позволивших исследовать крайне слабые сигналы. Теперь ученые планируют применить эту методику к другим атомным ядрам, чтобы определить, насколько широко распространен обнаруженный механизм и как он влияет на процессы образования элементов в космосе.

Читайте также

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана