Le stelle più antiche, che risalgono a più di 13 miliardi di anni fa, mostrano delle abbondanze di calcio sorprendentemente elevate. Per spiegare questo fenomeno, gli astrofisici hanno ipotizzato che le stelle primigenie prodotte subito dopo il big bang avrebbero dovuto bruciare l'idrogeno in calcio attraverso una serie di cosiddette reazioni di breakout, e andare incontro ad un processo di debole supernova (faint supernova).Tra le reazioni di breakout, rivestono un ruolo particolarmente importante quelle in cui un nucleo di fluoro-19 urta contro un protone. Per questo motivo, un gruppo di ricercatori statunitensi, canadesi ed italiani, ha raccolto ed analizzato i dati sperimentali accumulatisi da oltre settant’anni su queste collisioni, ed i tassi di reazione ottenuti sono stati adoperati all’interno di complessi calcoli di nucleosintesi stellare. L’abbondanza di calcio determinata con questi calcoli è ben più bassa rispetto alle osservazioni sperimentali, e questa discrepanza pone dei dubbi sulla consistenza dei processi di faint supernova nelle stelle primigenie e richiama l’attenzione sulla necessità di ottenere nuovi dati su queste reazioni nucleari.
Per l’impatto dei risultati ottenuti, il lavoro è stato segnalato come Editors’ Suggestions della rivista Physical Review Ced è stato oggetto di una sinossi sul prestigioso magazine Physics della American Physical Society.
A questo lavoro di ricerca ha contribuito, dal lato italiano, il Dr. Ivano Lombardo, ricercatore della Sezione INFN di Catania, che negli anni passati ha realizzato varie misure di basse energie ai Laboratori Nazionali di Legnaro dell’INFN e all’acceleratore Tandem di Napoli sui canali delle reazioni nucleari p+19F.
Per ulteriori informazioni sull’argomento della ricerca, si rimanda all’articolo originale:
R. J. deBoer, O. Clarkson, A. J. Couture, J. Görres, F. Herwig, I. Lombardo, P. Scholz and M. Wiescher, 19F(p, γ)20Ne and 19F(p,α)16O reaction rates and their effect on calcium production in Population III stars from hot CNO breakout, PHYSICAL REVIEW C 103, 055815 (2021)
ed alla sinossi su Physics:
M. Schirber, Uncertainty over First Stars, May 26, 2021 • Physics 14, s66
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