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

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Загадка нашего зрения: как мозг стал глазом, а «третий глаз» управляет сном

Загадка нашего зрения: как мозг стал глазом, а «третий глаз» управляет сном

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд