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利用 $(^3\text{He},d)$ 质子转移反应研究球状星团元素丰度异常

核实验 2021-03-17 v1

摘要

球状星团是在相对孤立环境中演化的致密恒星聚合体。在近 4040 年的大部分时间里,这些星团已知具有称为丰度异常的唯一化学特征。近期观测发现,这些丰度异常是不同恒星族的结果,其中最年轻的一支经历了未知的增丰过程。理解这些化学特征需要精确掌握相对低温下的热核反应速率。在这些低温下,反应速率因若干关键反应中了解甚少的共振而存在巨大不确定性。转移反应为这些共振的核输入提供了关键约束。本论文呈现了对破坏钠与钾的反应 23^{23}Na(p,γ)(p, \gamma)39^{39}K(p,γ)(p, \gamma) 的最新认识。对 39^{39}K(p,γ)(p, \gamma) 的重新评估速率表明,其已知精度低于先前认为的水平,需未来实验研究以降低其对球状星团核合成的影响。新颖的贝叶斯技术评估了由转移测量带来的不确定性。这些技术被应用于在三角大学核实验室开展的转移反应 23^{23}Na(3He,d)(^3\text{He}, d)。该实验结果指示 23^{23}Na(p,γ)(p, \gamma) 中一个重要共振的能量远低于先前认为的值,为 Er=132(3)E_r =132(3) keV。该转移测量还显示出先前直接研究的共振强度与当前转移测量之间存在张力。本文探究了这些不确定性对 23^{23}Na(p,γ)(p, \gamma) 反应速率的影响,并表明该速率需要更深入的研究以提供约束球状星团核合成所需的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.08821,
  title  = {Investigating Globular Cluster Elemental Abundance Anomalies Using $(^3\text{He},d)$ Proton Transfer Reactions},
  author = {Caleb Marshall},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08821},
  year   = {2021}
}

备注

PhD thesis, 2021