_ Novel bazat pe teorie evaluarea oferă o imagine mai clară a fuziunii în soare

Majoritatea energiei de la soare și alte stele provine dintr-un lanț de reacții de fuziune nucleară. Sfârșitul acestui lanț este marcat de fuziunea protonilor cu beriliul-7 pentru a forma bor-8. Acest proces este esențial în determinarea fluxului de neutrini solari de înaltă energie care ajung pe Pământ.

Condițiile de energie scăzută în care au loc aceste reacții în interiorul soarelui sunt aproape imposibil de reprodus în laboratoarele de pe Pământ. . Prin urmare, oamenii de știință se bazează pe calcule teoretice pentru a extrapola rata acestor reacții nucleare din experimentele pe care le pot efectua pe Pământ la energie mai mare. Cu toate acestea, există riscul de incertitudine atunci când se efectuează aceste extrapolări. Un nou protocol reduce dramatic această incertitudine.

O lucrare de cercetare pe acest subiect este publicată în revista Physics Letters B.

Noul protocol oferă oamenilor de știință un instrument mai bun pentru determinarea ratei de fuziunea protonilor cu beriliu-7 la energie scăzută folosind date din experimente efectuate la energie mai mare. Rezultatul corespunde statistic cu valoarea recomandată în prezent. De asemenea, reduce incertitudinea cu un factor de cinci.

În viitor, acestei îmbunătățiri se vor adăuga îmbunătățiri similare pentru alte viteze critice de reacție la soare. Acest lucru se va traduce în predicții mai precise bazate pe modelul solar standard. Acest model solar descrie modul în care soarele și alte stele se schimbă în timp. Rezultatul final va fi o înțelegere îmbunătățită a proprietăților neutrinilor și a interiorului soarelui, folosind experimente care măsoară cu înaltă precizie modul în care neutrinii se formează în soare și apoi se deplasează pe Pământ.

În cadrul studiului, cercetătorii a efectuat o analiză extinsă a sistemului beriliu-7 plus protoni și a furnizat predicții cu incertitudini cuantificate pentru secțiunea transversală a fuziunii, lucrând în cadrul modelului fără miez cu continuum, o abordare de prim principiu care descrie structura și proprietățile de reacție ale luminii. nuclee pe aceeaşi poziţie. Utilizarea unei varietăți de interacțiuni cu doi și trei nucleoni din teoria câmpului efectiv chiral, precum și ordinele multiple ale expansiunii chirale, a deschis o fereastră către proprietățile universale ale sistemului, așa cum este descris de această teorie eficientă cu energie scăzută a cromodinamicii cuantice.

Cercetătorii au demonstrat astfel caracteristicile de bază ale ratei de captare prezise, ​​permițând combinarea calculelor teoretice și măsurătorilor pentru a produce o rată de captare astrofizică evaluată de proton-beriliu-7 de S17(0) = 19,8 ± 0,3 eV. b, care este de acord cu valoarea recomandată în prezent în cadrul incertitudinilor, dar prezintă bare de eroare mai mici cu un factor de 5.

Cercetătorii se așteaptă ca noul protocol care combină calcule predictive (cu incertitudini cuantificate) și date experimentale stabilite. prin această lucrare se va stabili un nou standard pentru evaluarea reacțiilor astrofizice cu ioni de lumină în regiunile în care măsurătorile experimentale nu sunt fezabile. De exemplu, acest protocol va ajuta la studiile fuziunii heliului-3 cu heliu-4 și captarea protonilor de pe azot-14 la soare.

(Fluierul)