科研人员揭示原子核新质量对X射线暴影响学术资讯

来源：中科院之声

X射线暴是由一颗中子星和一颗伴星(通常为红巨星)组成的双星系统。处于吸积盘中心的中子星，不断吸积红巨星表面的富氢物质，使其缠裹在中子星的表面。

天体X射线暴的艺术图

随着吸积过程的持续进行，累积在中子星表面气体物质的压强、温度、密度不断升高。当温度和密度达到临界条件时，就会触发失控的热核燃烧，发生快质子俘获过程（rp-过程），如下图中的橘色箭头所示。在10秒左右的时间内释放出的能量，能够致使X射线亮度迅速升高至峰值，即所谓的X射线暴。

快质子俘获过程示意简图

I型X射线暴是银河系最常见的热核爆炸事件。作为驱动X射线暴发生的关键核合成过程之一，快质子俘获过程近半个世纪来一直是核天体物理研究的前沿热点。原子核质量作为rp-过程计算的关键核参数之一，其精度对理解X射线暴具有重要的意义。
近日，基于RIBLL测量的27P、27S原子核新质量对X射线暴影响的研究取得重要进展，相关内容发表在Physics Letters B上。这项研究工作由中国原子能科学研究院、中科院近代物理研究所、香港大学科研人员共同主导，联合国内外23家科研单位合作完成。
兰州重离子国家实验室的优秀用户——中国原子能科学研究院核反应组的科研人员基于RIBLL1实验终端，精确测定了27P和27S的质量过剩分别为-659(9) keV和17678(77) keV。相对于2016原子质量评估（AME2016）推荐值，新测得的27P质量增加了63 keV, 且精度是当前国际之最。

中科院近代物理所核物理中心科研人员联合加拿大维多利亚大学、英国赫尔大学、西班牙加泰罗尼亚理工大学、美国密西根州立大学等国际同行，基于上述由原子能院测量的27P、27S原子核新质量，开展天体X射线暴研究。研究发现，采用新的27P质量，能够使X射线暴过程中26Al产额增至采用旧质量值时产额的2.4倍。此外，相对于AME2016旧值，27S新质量的采用使得先前认为27S是等待点核的这个结论不再成立。

X射线暴过程中A= 26, 27核素丰度随时间的演化（上图），采用新数据（见红色实线）和旧数据（见蓝色虚线）；采用新旧数据核素产额的比值随时间的变化（下图）。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.physletb.2020.135213

来源：zkyzswx 中科院之声

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzIyNDI1Mw==&mid=2651769384&idx=1&sn=421dfbcb1a9669c9ce08388db4b61202&chksm=bd27207a8a50a96ca71e9ba248eaf45a5aefbf38d4382caacdcd933c620c562abf57328d96cd#rd

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