Ny partikeldetektor, der bruges til at studere alternativ vej til kulstofdannelse i stjerner

Washington University i St. Louis er en del af et samarbejde, der har givet ny indsigt i en af ​​universets urreaktioner, der gjorde alt liv på Jorden muligt.

Kulstof, kendt universelt som livets grundlæggende byggesten, menes generelt af videnskabsmænd at være dannet inde i stjernernes kerne. Nu bruger forskere et eksperimentelt apparat til at teste, om grundstoffet kunne være blevet fremstillet under yderligere omstændigheder.

Et forskningssamarbejde, der involverer fysikere fra Texas A&M University, Washington University og Ohio University, bruger en partikelaccelerator kendt som TexAT i kombination med kraftige neutronstrålelinjer ved John E. Edwards Accelerator Laboratory i Ohio for at se, om kulstof kan produceres mere effektivt, hvis en tilstrækkelig flux af neutroner er også til stede i de kulstofproducerende områder i stjerner.

Lee Sobotka, professor i kemi og fysik, både i Arts &Sciences, foreslog først ideen om at bruge et tidsprojektionskammer til at bestemme neutronernes indflydelse på triple-alfa-processen i 2017.

"Dette eksperiment giftede sig med et meget specielt værktøj - et aktivt måltidsprojektionskammer - med en lavenergiaccelerator, der er i stand til at producere næsten monoenergiske neutroner," sagde Sobotka, også en stipendiat ved universitetets McDonnell Center for Space Sciences. "Det er en første af sin slags forening, der gav svaret på et spørgsmål, der blev stillet første gang for 55 år siden om fremstillingen af ​​kimen til syntese af tunge grundstoffer."

Holdet konkluderede i en nylig undersøgelse offentliggjort i Nature Communications at den rolle, neutroner spiller i skabelsen af ​​kulstof, er meget mindre end hidtil antaget. Sobotka og Robert Charity, forskningsprofessor i kemi i Arts &Sciences, er medforfattere af det nye studie sammen med Nicolas Dronchi, en kandidatstuderende i fysik, og Viktoria Ohstrom (en 2021 Washington University alumna), nu en kandidatstuderende ved Massachusetts Institute of Technology. + Udforsk yderligere

Forskere observerer en ny isotop af fluor