Wissenschaftler ermitteln neue Reaktionsgeschwindigkeit für schnellen Protoneneinfangprozess

Röntgenblitze vom Typ I sind die häufigsten Arten thermonuklearer Sternexplosionen in der Galaxie. Als zentraler Nukleosyntheseprozess bei Röntgenblitzen ist der schnelle Protoneneinfangprozess (rp-Prozess) immer die wichtige wissenschaftliche Grenze in der nuklearen Astrophysik. Die 26P(p,γ)27S-Reaktion ist eine der wichtigsten Kernreaktionen im rp-Prozess und ihre Genauigkeit ist entscheidend für ein umfassendes Verständnis des Reaktionspfads des rp-Prozesses in Röntgenstrahlenausbrüchen.

Kürzlich gelang es einem internationalen Team für nukleare Astrophysik unter der Leitung von Hou Suqing vom Institut für moderne Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die 26P(p,γ)27S-Reaktionsrate basierend auf der neuesten Kernmasse von Schwefel-27 erfolgreich abzuleiten. Die Studie ist veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journal.

Weitere an dieser Studie beteiligte Institutionen sind die Ungarische Akademie der Wissenschaften (Ungarn), die University of Hull (Großbritannien), die Michigan State University (USA) und die Texas A&M University-Commerce (USA).

Wissenschaftler fanden heraus, dass die 26P(p,γ)27S-Reaktionsgeschwindigkeit eher von einem direkten Einfangreaktionsmechanismus als von einem resonanten Einfang dominiert wird. Sie fanden heraus, dass die neue Rate im Temperaturbereich, der für Röntgenausbrüche von Interesse ist, insgesamt um mindestens eine Größenordnung kleiner ist als die anderen vorherigen Raten aus dem statistischen Modell.

Die rp-Prozessberechnungen zeigten, dass das Verhältnis der Isotopenhäufigkeiten von Schwefel-27/Phosphor-26 bei Übernahme der neuen Raten um den Faktor 10 kleiner ist als bei Verwendung der Raten aus der Reaktionsratendatenbank des Joint Institute for Nuclear Astrophysics (Reaclib). Darüber hinaus ist das angesammelte Material am Phosphor-26-Kern während der gesamten RP-Prozess-Episode größer als das am Schwefel-27-Kern.