{"id":17593,"date":"2024-02-21T11:59:22","date_gmt":"2024-02-21T09:59:22","guid":{"rendered":"http:\/\/localhost:8888\/igfae-copia\/?p=15260"},"modified":"2024-12-26T11:12:00","modified_gmt":"2024-12-26T10:12:00","slug":"o-igfae-contribue-nunha-nova-tecnica-para-estudar-reaccions-nucleares-en-explosions-estelares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/o-igfae-contribue-nunha-nova-tecnica-para-estudar-reaccions-nucleares-en-explosions-estelares\/","title":{"rendered":"O IGFAE contrib\u00fae nunha nova t\u00e9cnica para estudar reacci\u00f3ns nucleares en explosi\u00f3ns estelares"},"content":{"rendered":"<p>Un <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.130.232301\">artigo publicado na revista <em>Physical Review Letters<\/em><\/a> describe unha nova t\u00e9cnica para determinar e estudar as reacci\u00f3ns nucleares que te\u00f1en lugar en explosi\u00f3ns estelares, como as supernovas. No traballo participou o investigador Yassid Ayyad, do Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), centro mixto da Universidade de Santiago de Compostela e a Xunta de Galicia, que se encargou de desenvolver parte da an\u00e1lise e o marco de simulaci\u00f3ns necesarias para interpretar os resultados. Estes datos abren, segundo o equipo encargado do traballo, unha nova v\u00eda para abordar unha serie de retos cient\u00edficos, inclu\u00edndo a astrof\u00edsica e a f\u00edsica de neutrinos.<\/p>\n<p>Tal e como explican os e as asinantes do traballo, estudar as reacci\u00f3ns nucleares que se producen nas supernovas \u00e9 esencial para co\u00f1ecer a evoluci\u00f3n do universo. Hai un tipo de supernovas, as de colapso do n\u00facleo, que afectan as estrelas de m\u00e1is de oito masas solares ao final do seu ciclo vital. Neste proceso, estas estrelas xigantes xeran un buraco negro ou unha estrela de neutr\u00f3ns moi densa.<\/p>\n<p>Durante este colapso, os n\u00facleos at\u00f3micos dos elementos presentes no n\u00facleo da estrela capturan electr\u00f3ns. Estas reacci\u00f3ns reducen a presi\u00f3n da estrela e xeran neutrinos que levan a enerx\u00eda. Por tanto, modelizar e entender mellor estas reacci\u00f3ns axuda a desentra\u00f1ar os aspectos a\u00ednda desco\u00f1ecidos neste tipo de fen\u00f3menos de gran magnitude.<\/p>\n<h5>Reacci\u00f3ns de intercambio de carga<\/h5>\n<p>Os equipos que estudan as reacci\u00f3ns que xeran esta captura de electr\u00f3ns poden obter informaci\u00f3n de maneira indirecta sobre as taxas desta captura. Fano mediante as denominadas reacci\u00f3ns de intercambio de carga, que poden desenvolverse de maneira controlada nun laboratorio. Nelas, o n\u00facleo inicial e o produto final son os mesmos que se observan nas reacci\u00f3ns estelares. Por iso, cando se obt\u00e9n informaci\u00f3n sobre a probabilidade de que ocorra esta reacci\u00f3n, \u00e9 posible calcular a velocidade de reacci\u00f3n de captura de electr\u00f3ns que se produce nunha supernova.<\/p>\n<p>Con todo, ata o de agora, houbo un obst\u00e1culo dif\u00edcil de superar nesta observaci\u00f3n indirecta: s\u00f3 poden estudarse os is\u00f3topos que son estables nas condici\u00f3ns do planeta Terra, e moitos dos is\u00f3topos que se xeran nas estrelas que colapsan apenas viven unha pequena fracci\u00f3n de segundo cando son producidos en laboratorio.<\/p>\n<p>A relevancia do novo traballo no que participa o IGFAE recae en que, tal e como describe o artigo publicado, desenvolveuse unha nova ferramenta para superar este obst\u00e1culo, nun experimento realizado no Laboratorio Nacional de Ciclotr\u00f3ns Superconductores (NSCL) de Estados Unidos, na Universidade Estatal de Michigan.<\/p>\n<p>Para iso, inxectouse un feixe de os\u00edxeno-14 inestable nunha C\u00e1mara de Proxecci\u00f3n Temporal en modo Branco Activo (AT-TPC, polas s\u00faas siglas en ingl\u00e9s) chea de gas deuterio. A partir disto, identific\u00e1ronse eventos nos que se produc\u00eda nitr\u00f3xeno-14, o mesmo produto que aparecer\u00eda tras unha reacci\u00f3n de captura de electr\u00f3ns no os\u00edxeno-14. Nesta reacci\u00f3n, un n\u00facleo de deuterio no gas, formado por un prot\u00f3n e un neutr\u00f3n, conv\u00e9rtese en dous prot\u00f3ns.<\/p>\n<p>\u201c\u00c9 a primeira vez que se consegue medir esta reacci\u00f3n nun is\u00f3topo radioactivo coa resoluci\u00f3n suficiente\u201d, explica Yassid Ayyad, investigador Ram\u00f3n e Cajal na USC. \u201cPara iso usamos o AT-TPC, un detector gasoso capaz de medir prot\u00f3ns de moi baixa enerx\u00eda. Para levar a cabo o experimento con \u00e9xito, o grupo do IGFAE desenvolveu ferramentas de simulaci\u00f3n e an\u00e1lise avanzadas\u201d, engade.<\/p>\n<p>O dispositivo AT-TPC permite tomar unha &#8220;foto&#8221; das pegadas dos dous prot\u00f3ns que se obte\u00f1en. Isto \u00e9 suficiente para extraer a informaci\u00f3n necesaria que determina as reacci\u00f3ns de captura de electr\u00f3ns.<\/p>\n<p>Ademais, o experimento co os\u00edxeno-14 proporcionou bos resultados para comprender as diferenzas entre os c\u00e1lculos te\u00f3ricos consolidados, que requiren un factor de correcci\u00f3n necesario para axustalos aos datos experimentais. Estes datos obtiv\u00e9ronse con modelos te\u00f3ricos desenvolvidos m\u00e1is recentemente, baseados en principios fundamentais, e que non requiren un factor de escala. Por iso, o resultado non s\u00f3 \u00e9 importante para as aplicaci\u00f3ns astrof\u00edsicas, sen\u00f3n tam\u00e9n para comprender mellor as propiedades fundamentais dos n\u00facleos at\u00f3micos.<\/p>\n<p>Deste xeito, o experimento agora publicado facilita o cami\u00f1o para futuras probas con n\u00facleos m\u00e1is pesados e menos estables que poidan producirse nas instalaci\u00f3ns onde se desenvolven estes traballos.<\/p>\n<p>Actualmente, o equipo que lidera Yassid Ayyad at\u00f3pase preparando un novo traballo relacionado con esta nova t\u00e9cnica. \u201cAgora mesmo estamos a traballar para realizar un experimento similar en xullo deste ano, usando o mesmo dispositivo experimental, pero esta vez mediremos a resposta electromagn\u00e9tica do 11Li, un n\u00facleo moi ex\u00f3tico que se caracteriza por ser ter dous neutr\u00f3ns orbitando lonxe do n\u00facleo. \u00c9 o que se co\u00f1ece como n\u00facleo halo\u201d, engade Ayyad. \u201cEsta proposta est\u00e1 liderada polo noso grupo de investigaci\u00f3n e servir\u00e1 como tema de tese dun dos nosos estudantes\u201d, concl\u00fae.<\/p>\n<hr \/>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-15261\" src=\"http:\/\/localhost:8888\/igfae-copia\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/2024_02_20_NdP_Resultados-PRL-Yassid-Ayyad_imaxe.jpg\" alt=\"\" width=\"576\" height=\"480\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>A figura amosa a visualizaci\u00f3n dun evento na C\u00e1mara AT-TPC. Un os\u00edxeno-14 entrante (arriba \u00e1 dereita) reacciona cun n\u00facleo de deuterio, creando nitr\u00f3xeno-14 e dous prot\u00f3ns. As trazas de prot\u00f3ns reconstr\u00faense na c\u00e1mara.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>(Nota: As outras traxectorias est\u00e1n debuxadas a man, s\u00f3 con fins ilustrativos. Non se observan realmente na c\u00e1mara).<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>\u00a0Os produtos da reacci\u00f3n do nitr\u00f3xeno-14 saen da c\u00e1mara e det\u00e9ctanse no espectr\u00f3metro magn\u00e9tico S800.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><strong><em>Cr\u00e9dito da imaxe: Remco Zegers (FRIB).<\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un artigo publicado na revista Physical Review Letters describe unha nova t\u00e9cnica para determinar e estudar as reacci\u00f3ns nucleares que te\u00f1en lugar en explosi\u00f3ns estelares, como as supernovas. 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