Ny teknologi bruger isomere stråler til at studere, hvordan og hvor galaksen laver et af sine mest almindelige elementer

Vores galakse producerer og ødelægger grundstoffet aluminium-26 i processen med at fremstille magnesium-26. Som det dannes, det kan midlertidigt sidde "fast" i en spejlbillede (isomerisk) tilstand. At sidde fast lader andre reaktioner opstå, der ødelægger elementet. Det er svært at måle, hvor meget aluminium-26 galaksen laver, fordi forskerne skal vide, hvor meget der er ødelagt. For første gang, forskere producerede en aluminium-26 stråle i en isomer tilstand. De brugte strålen til at bestemme, hvor hurtigt aluminium-26 ødelægges. Den resulterende undersøgelse tilbyder det første eksperimentelle resultat for aluminium-26-syntese.

Som en konsekvens af denne nye isomere stråle, vores forståelse af, hvor meget aluminium-26, der dannes og ødelægges i galaksen, har ændret sig. Sammenstødet? Vi har mere realistiske data at bruge i de beregninger, der forsøger at forklare observationerne foretaget af gamma-stråleteleskoper. Yderligere, den vellykkede produktion og anvendelse af en isomer stråle kan generaliseres til andre eksempler. Det lader forskere udforske indflydelsen af ​​langlivede ophidsede tilstande i skabelsen af ​​elementer af stjernerne.

Satellitter udstyret med gamma-stråleteleskoper har vist sig at være kraftfulde værktøjer til at finde beviser for, at der konstant produceres elementer i vores galakse. For eksempel, påvisningen af ​​en gammastråle forbundet med henfaldet af radioaktivt aluminium-26 ville ikke være muligt, hvis aluminium-26 ikke konstant blev dannet, da det hele ville være forfaldet for længe siden. Imidlertid, mens denne observation indikerer, at aluminium-26 konstant bliver dannet i galaksen, den fortæller os ikke, hvor dannelsen finder sted (f.eks. novaer, supernovaer, eller kæmpestjerner). For at forstå observationerne, eksperimenter i laboratoriet skal udføres for at afgøre, hvilke forhold der er bedst egnede til at danne aluminium-26 i kosmos. Et problem med at bestemme dette er det faktum, at aluminium-26 har en exciteret tilstand, der overlever i et par sekunder, før den henfalder til grundtilstanden for magnesium-26. Fordi denne tilstand lever så meget længere end andre ophidsede tilstande, den er klassificeret som isomer. Når aluminium-26 dannes i galaksen, det er muligt, at det kan sidde "fast" i den isomere tilstand, giver tid til at opstå en anden reaktion, der ødelægger grundstoffet. For fuldt ud at forstå, hvor meget aluminium-26 der dannes i galaksen, man er nødt til at forstå, hvor meget af denne isotop, der ødelægges, mens den "sidder fast" i denne langlivede tilstand.

For at bestemme produktions- og destruktionshastighederne for aluminium-26, man skal skabe en stråle af aluminium-26, når den er i grundtilstand, og når den er i langtidsholdbar tilstand. Mens førstnævnte er blevet udført på en række laboratorier, sidstnævnte blev først for nylig muliggjort på ATLAS-anlægget ved Argonne National Laboratory. Ved at bruge denne isomere stråle af aluminium-26, forskere fastslog for første gang sandsynligheden for, at en del af aluminium-26 blev ødelagt, før det nåede grundtilstanden, fordi strålen passerede gennem isomeren.