Při srážce jádra uhlíku s jádrem vodíku vzniká izotop dusíku-13 a uvolňuje se záření gama. Kredit: Bernd Schröder / HZDR

Vodík se v cyklu CNO zřejmě spaluje pomaleji

Cyklus CNO je jedním z hlavních způsobů realizace termonukleární fúze v nitru hvězd, tj. „spalování“ vodíku na helium. Vědci z Helmholtzova centra v Drážďanech/Rossendorfu (HZDR) a jejich kolegové z Itálie, Maďarska a Skotska na drážďanském urychlovači Felsenkeller znovu prozkoumali tuto reakci a došli k překvapivému výsledku.
„Studovali jsme dlouho známou jadernou reakci, která je důležitá pro vznik prvků v hmotných hvězdách. Je to také jedna z prvních reakcí, které byly analyzovány v laboratoři na urychlovači iontů: konkrétně část zahrnující srážku jádra uhlíku-12 s jádrem vodíku, při níž vzniká izotop dusíku-13 a záření gama. Právě tato reakce je prvním krokem cyklu CNO. Zajímal nás průřez reakce, který vypovídá o pravděpodobnosti, že k této reakci dojde,“ uvádí Daniel Bemmerer z HZDR. (Účinný průřez jaderné reakce je pravděpodobnost, že při srážce částic dojde k příslušné přeměně.) Dříve přijímaná hodnota bude zřejmě muset být upravena přibližně o 25 % směrem dolů. Výsledek naznačuje, že fáze zapálení cyklu CNO trvá déle a že k emisi neutrin 13N dochází blíže ke středu Slunce, než se dříve předpokládalo. Nová data rovněž umožňují přesnější teoretické předpovědi poměru izotopů uhlíku 12C/13C ve hvězdách.
Hvězdy získávají energii z fúze vodíku na helium. V závislosti na hmotnosti hvězdného objektu jsou známy různé způsoby, jak tento proces probíhá. U hvězd s nízkou hmotností, jako je naše Slunce, je dominantním procesem tzv. proton-protonový řetězec. U hmotnějších hvězd je v důsledku gravitačního tlaku uvnitř dosahováno mnohem vyšších teplot. To umožňuje i reakci mezi jádry vodíku a uhlíku.
Přestože uhlík představuje méně než 2 % mezihvězdné hmoty, z níž vznikají současné hvězdy, je tato koncentrace dostatečná k zahájení a udržení cyklu CNO. Uhlík de facto funguje jako katalyzátor, který reakci urychluje, ale nespotřebovává se při ní (respektive: znovu se vytváří). Čistá reakce je stejná jako u proton-protonového řetězce, přeměna vodíku na helium. V masivních hvězdách však tato reakce probíhá prostřednictvím cyklu CNO mnohem rychleji.

J. Skowronski et al, Improved S factor of the C12(p,γ)N13 reaction at E=320–620 keV and the 422 keV resonance, Physical Review C (2023). DOI: 10.1103/PhysRevC.107.L062801
Zdroj: Helmholtz Association of German Research Centres / Phys.org


Schematické znázornění cyklu CNO jako celku. Autor: Borb, zdroj Wikipedia, licence volné dílo

V CERNu realizovali kvantové provázání s nejtěžším kvarkem top

Entanglement (provázanost) mezi částicemi, které spolu interagovaly a pak se od sebe vzdálily, byl dosud …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close