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May 31, 2023

과학자들이 처음으로 실험실에서 실제 초신성 반응을 시뮬레이션했습니다.

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잠시 동안 과학자들은 실험실에서 초신성의 폭발력을 관찰했습니다. 영국 서리대학교 연구원들이 캐나다 TRIUMF 국립연구소 과학자들과 협력하여 실험실 환경에서 최초로 초신성 반응을 직접 측정했다고 언론 성명이 밝혔습니다. 국제 팀은 실험을 위해 가속된 방사성 핵 빔을 사용했습니다.

Physical Review Letters 저널에 발표된 새로운 연구에서 연구자들은 과학자들이 우주에서 가장 무거운 원소가 생성되는 과정 중 하나를 측정할 수 있었던 최초의 사례를 자세히 설명합니다.

과학자들은 가속된 방사성 이온 빔을 사용하여 초신성 반응에 대한 과학 이론에 설명된 과정을 관찰했습니다. 그들의 측정은 과학자들이 우리 태양계에서 관찰되는 중원소의 약 1%를 차지하는 동위원소인 p핵의 생성을 담당한다고 믿는 양성자 포획 과정에 대해 밝혀주었습니다. 그러나 p핵이 어떻게 발생했는지는 알 수 없습니다.

P핵 동위원소가 부족하다는 것은 관찰하기 어렵다는 것을 의미하며, 이로 인해 과학자들이 양성자가 풍부한 동위원소와 중성자가 부족한 동위원소가 어떻게 생성되는지 이해하는 것이 어려워졌습니다. Science Alert가 지적했듯이, 가장 견인력이 있는 이론은 초신성과 같은 폭발 사건 중에 원자가 날아다니는 양성자를 포착한다는 감마 과정입니다.

국제 연구자 그룹의 새로운 관찰은 캐나다 TRIUMF 국립 연구소의 동위원소 분리기 및 가속기 II에서 수행되었습니다. 이 기계는 대전된 방사성 루비듐-83 원자 빔을 생성하는 데 사용되었으며, 그 과정은 실험실에서 기록되었습니다.

"감마 과정 반응을 측정하기 위해 고해상도 감마선 어레이와 고급 정전기 분리기를 결합하는 것은 천체 물리학 과정을 직접 측정하는 데 중요한 이정표를 나타냅니다."라고 서리 대학의 Gavin Lotay 박사는 말했습니다. "이러한 측정은 대부분 현재의 실험 기술로는 도달할 수 없는 것으로 생각되었으며, 최신 연구는 이제 미래에 대한 풍부한 가능성을 열어주었습니다."

2019년, 구엘프 대학과 컬럼비아 대학의 연구원들은 금과 백금을 포함하여 세계에서 가장 무거운 모든 원소가 붕괴라고 불리는 희귀한 형태의 초신성으로 만들어졌다는 이론을 자세히 설명하는 연구를 발표했습니다. 이러한 연구는 초신성에서 발생하는 과정을 조명합니다. 간단히 말해서 초신성은 산소보다 무거운 모든 원소를 단조하는 역할을 하는 기본 공장으로 볼 수 있습니다. 이는 초신성이 우리 존재 자체를 담당한다는 의미입니다.