新しい研究では、シミュレーションを使用して、マンガンとニッケルの生産の変動の原因を調査しました。 Journal Nature Astronomy に掲載された研究 1月30日、崩壊するコアからのEjectaと周囲の星との混合が、ニッケル-56とマンガン-56の形態を制御することを明らかにします。
「マンガン-56およびニッケル-56は、中性子捕獲プロセスであるRプロセスによって生成され、その間、原子核はこれ以上キャプチャできない不安定な構成に到達するまで中性子を吸収します」と、研究の主著者であるアラバマ大学の天体物理学者マシュー・マンポワーは言いました。 「中性子の吸収は急速に非常に重い核の形成につながりますが、特定の条件下では、核は非常に不安定な核の形成をバイパスするために経路をとることができ、ニッケル-56やマンガン-56のような安定した鉄グループ核を形成することができます。」
マンガン-56とニッケル-56の核合成は興味深いものです。なぜなら、これらの元素は等量の超新星排出物には見られないためです。観察結果は、超新星がマンガン-56の10倍のニッケル-56を生成することを示しています。このマンガン-56とニッケル-56比の起源を理解することは、科学者が超新星の爆発メカニズムを理解するのに役立ちます。
チームのシミュレーションは、スーパーノバがどのように爆発すると同時に、ヌクレオシンセシス中の要素の生産に関与する核物理学を解決する方法に続きました。彼らは、マンガン-56とニッケル-56の比を理解するための鍵は、就学前の星の2つの異なる層の混合にあることを発見しました。
「コアの環境は、これらの層が混ざっている場合、ニッケル56とマンガン-56の効率的な生産を可能にします」とマンポワーは言いました。
混合が発生することが予想されますが、爆発中の混合の詳細とマンガン-56とニッケル-56の相対生産への影響はまだ不明です。
「シミュレーションで私たちが示したのは、混合物の量、混合がどれだけ離れているか、爆発中の時間は、ニッケル-56の生産がマンガン-56の生産よりもかなり大きい理由を説明するために重要であるということです」とマンポワーは言いました。 「混合とヌクレオシンセシスを一貫した方法で扱わないシミュレーションが、不完全または誤った結果を提供することは明らかです。」
