出色的时间机器:稀有粒子衰减在太阳的神秘起源

thallium衰变的新实验有助于确定超过100到2.20万年的太阳,从而改善了恒星核合成模型。您是否曾经想过我们在出生的恒星托儿所中花了多长时间才能形成多久?国际科学家团队刚刚使我们更接近答案。他们成功测量了[...]

来源:SciTech日报
AGB 恒星与早期太阳系混合的艺术描绘。图片来源:Danielle Adams/TRIUMF

关于铊衰变的新实验帮助确定了太阳的形成时间为 10-2000 万年,改进了恒星核合成模型。

您是否想知道我们的太阳在它诞生的恒星苗圃中花了多长时间形成?一个国际科学家团队刚刚让我们更接近答案。他们在德国 GSI/FAIR 的实验存储环 (ESR) 成功测量了完全电离铊 205 (²⁰⁵Tl⁸⁺) 离子中罕见的核过程,即束缚态 β 衰变。这一突破为放射性同位素铅 205 (²⁰⁵Pb) 在渐近巨星分支 (AGB) 恒星中的形成方式提供了新的线索,并有助于完善对太阳形成时间线的估计。他们的研究结果发表在《自然》杂志上。

自然

目前的估计表明,太阳从其母分子云形成需要数千万年的时间。这条时间线是根据太阳诞生前不久产生的长寿命放射性核素的存在推断出来的。这些同位素是在 AGB 恒星(中等质量的垂死恒星)中产生的,并通过恒星风传播到太阳附近。

尽管这些放射性核素早已衰变,但它们在原始陨石中留下了可追踪量的衰变产物,使科学家能够重建它们的起源。为了准确计算太阳形成的时间,科学家们寻找仅由慢中子捕获过程(s过程)产生的放射性核素,而没有受到其他核合成途径的污染。最好的候选者是 ²⁰⁵Pb——一种符合这些标准的“仅 s”原子核。

逆转原子衰变中的角色

Guy Leckenby 在 GSI/FAIR 的存储环 ESR 工作。图片来源:Iris Dillmann
205

开创束缚态 Beta 衰变实验

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GSI/FAIR 实验存储环视图。图片来源:J. Mai,GSI/FAIR
物种

协作科学阐明太阳起源

DOI: 10.1038/s41586-024-08130-4 谷歌