短寿命原子核质量精确测量

发布时间：2023-05-08 10:50:21 所属栏目：动态来源：

导读：中国科学院近代物理研究所原子核质量测量团队与合作者，基于兰州重离子加速器冷却储存环，利用国际首创的新型质谱术，精确测量了一批关键原子核的质量，研究了中子星表面的X射线暴，从新的角度约束了中子星的性质。

中国科学院近代物理研究所原子核质量测量团队与合作者，基于兰州重离子加速器冷却储存环，利用国际首创的新型质谱术，精确测量了一批关键原子核的质量，研究了中子星表面的X射线暴，从新的角度约束了中子星的性质。

中子星是人类已知的最致密的星体之一。X射线暴发生在中子星与伴星（通常是一颗红巨星）组成的双星系统中，是目前已知的最频繁的天体热核爆发过程，也是太空望远镜所能观察到的最亮的天文现象之一。中子星强大的引力将伴星中富含氢和氦的燃料吸积到中子星的表面。当这些燃料的温度和密度达到一定程度时，热核反应会被点燃，在10-100秒时间内释放出大量能量，形成X射线爆。

快速质子俘获过程是驱动X射线暴的主要热核反应之一，涉及一系列远离稳定线的短寿命缺中子原子核。其中，锗-64具有重要作用，被科学家称为“等待电核”。要了解 X射线暴的原理,对-64附近的原子核质量的测量,是研究中子星性质的一项重要的科学措施。

通过探究新的原子核质量结果对X射线暴和中子星性质的影响，该团队发现新的结果使快速质子俘获过程发生了变化，X射线光度曲线峰值增加、尾部持续时间延长。研究发现，与目前天文观测数据最丰富的代号为GS 1826-24中子星的X射线暴对比，该中子星与地球之间的距离更远（需要增加6.5%）、中子星表面引力红移系数需要降低4.8%。以上所说的中子星表面的引力红移系数变化,说明它比预料中密度要低一些,而辐射暴后中子星的壳体温度则比普通的理论要高。

中子星的性质研究是前沿课题，可通过天文观测、重离子碰撞等不同方式开展研究。本工作通过原子核质量测量得到更精确的X射线曝光度曲线，同时与天文观测比较，从新的角度约束了中子星的质量和半径的关系。

（编辑：汽车网）

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