物理学院核天体物理团队在《The Astrophysical Journal》上发表研究成果

作者: 时间:2020-10-14 点击数:

近日,国际天体物理知名期刊《The Astrophysical Journal》在线刊登了我校物理学院2017级硕士研究生贺萌(第一作者)及其导师张时声副教授(通讯作者)、日下部元彦副教授、许思哲、梶野敏贵教授,在大质量恒星演化过程研究方面的最新进展:《Nuclear Structures of17O and Time-dependent Sensitivity of the Weak s-process to the16O(n,γ)17O Rate》。(论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aba7b4



双幻核16O是天体物理慢中子俘获过程中重要的中子吸收剂。理论研究表明,16O(n,γ)17O反应率的不确定性会大幅度地影响25倍太阳质量转动恒星的元素丰度。然而,由于实验上测量低能反应截面的困难,共振结构大多被淹没在背景噪声中,造成长久以来共振截面实验数据偏差较大的现状,而这正是评估反应率不确定性影响大质量恒星演化的关键因素。为此,我们首次采用原创的协变密度泛函微观自洽理论,研究了17O的束缚态和共振态的能级结构,并结合其他理论模型,详细研究天体物理关心的低能区域(< 3 MeV,是目前实验可测能量范围的5倍)16O(n,γ)17O截面。与此同时,根据实验组今年初确认的质心系下入射能量在0.02 - 0.6 MeV区域内中子俘获截面的实验数据,我们重新拟合最新实验数据。基于以上两条主线,我们评估了核天体物理关心的,温度在0.01GK - 2GK间该反应率的不确定性,更新了当前大家广泛使用、缺少16O(n,γ)17O共振截面贡献的JINA REACLIB v2.0数据库中相应的反应率,并进一步模拟分析该反应对大质量恒星演化过程He核以及C壳层燃烧阶段的影响,从而阐明了弱s过程的形成机制和演化进程,澄清了由来已久的关于大质量恒星慢中子俘获演化过程中一些有争议的问题。

这项工作得到国家自然科学基金面上项目、国际青年科学家项目等大力支持。

北京航空航天大学物理科学与核能工程学院 Copyright 2014 地址:北京市海淀区学院路37号 邮编100191
电话:010-82317935 传真:010-82317935 网站维护:bestlxc@gmail.com 地址:北京市朝阳区小营育慧里4号3005室 邮编:100101 京ICP050