一个国际研究团队对一个重要的天体物理反应22Mg(a, p)25Al进行了新的测量，为理解X射线爆发的光变曲线和低质量X射线中的天体物理环境提供了必要的实验数据二进制文件。
一些大质量恒星在所谓的超新星中结束生命，超新星是产生中子星的极其剧烈的爆炸。通常情况下，超新星是不对称的，如果幸运的话，产生的中子星会以高达 550 公里/秒的速度撞击，与终生的伴星相遇;否则，他们将成为宇宙中的孤独游侠。
由于中子星巨大的引力，伴星的恒星燃料的主要成分被虹吸到中子星，从而形成了包围中子星大气的包层。包层中的恒星燃料被进一步压缩，然后融合形成更重的化学元素，如碳、氧和氮。这种聚变不断合成更多的重元素，直到吸积的恒星燃料耗尽。
在整个聚变过程中，从极高密度的包层中发射出比我们的太阳亮数千倍的高能 X 射线。这种高能 X 射线脉冲被称为 I 型 X 射线爆发。此外，产生这些爆发的中子星和伴星被称为 X 射线爆发。
截至目前，已观测到 115 颗 X 射线爆裂器发出的 7,000 多次 X 射线爆发。然而，这些观察到的爆发都不能被理论模型精确地再现。根本原因之一是影响 X 射线爆发发生的重要聚变反应的巨大不确定性。一个例子是镁-22 的α-质子反应，22Mg+a→25Al+p，核物理学家已将其重命名为22Mg(a,p)25Al。
然而，与22Mg(a,p)25Al 反应相关的实验数据非常稀少。中国科学院 (CAS) 近代物理研究所 (IMP) 的研究人员与日本、澳大利亚、英国、意大利、美国和韩国的科学家合作，测量了22Mg(a,p)的重要性质25铝反应。
“由于横截面极小，目前直接测量仍然是一项非常艰巨的任务。我们建议通过间接测量来推断反应速率，即25Al+p的共振散射测量，具有选择和测量对反应速率有贡献的质子共振的能力，”IMP 研究员胡军说。
该实验是在由 RIKEN Nishina 中心和东京大学核研究中心运营的放射性离子束工厂进行的。
研究人员通过实验在伽莫夫窗口中获得了第一个22Mg(a,p)25Al 反应速率，从而极大地降低了该反应对应于极端 X 射线爆发温度状态的不确定性，该温度约为 130 倍。太阳的核心。
使用新的22Mg(a,p)25Al 反应速率，他们紧密地再现了 1998 年 6 月事件中记录的 GS 1826-24 X 射线爆破器的爆发光曲线。同时，他们发现22Mg(a, p)25Al 反应与高密度包层中氦气的百分比密切相关，并成功再现了 2002 年 10 月事件中记录的 SAX J1808.4-3658 光球半径膨胀爆裂器的通量和重复时间。
“毫无疑问，观察密切再现帮助研究令人信服地解释封装在观察到的X射线爆发的隐藏物理信息，说：”林易华，在IMP研究员。
一篇描述这些发现的论文于10 月 19 日发表在《物理评论快报》上。
该工作得到了国家重大基础研究发展计划、中国科学院战略重点研究计划、中国科学院院长国际奖学金计划和国家自然科学基金项目的支持。
