新しい理論によれば、星は中性子に溶解して重元素を形成するという。(New theory suggests stars dissolve into neutrons to forge heavy elements)

ad

2026-03-25 ロスアラモス国立研究所(LANL)

ロスアラモス国立研究所(LANL)の研究チームは、重元素の起源に関する新たな理論を提案しました。この理論では、崩壊した恒星から発生するガンマ線バーストのジェットとその周囲のコクーンにおいて、高エネルギー光子が恒星の外層を中性子に変換し、急速中性子捕獲過程(rプロセス)を引き起こすとされています。この過程により、ウランやプルトニウムなどの重元素が形成される可能性があります。この理論は、原子物理学、核物理学、流体力学、一般相対性理論など、複数の物理学分野を統合するマルチフィジックス問題として位置づけられています。また、この研究は、キロノバと呼ばれる現象の解明にも寄与する可能性があり、国家安全保障分野への応用も期待されています。

<関連資料>

中性子よ、あれ!高エネルギー光子の大量束によるハドロン光生成 Let There Be Neutrons! Hadronic Photoproduction from a Large Flux of High-energy Photons

Matthew R. Mumpower, Tsung-Shung H. Lee, Nicole Lloyd-Ronning, Brandon L. Barker, Axel Gross, Samuel Cupp, and Jonah M. Miller Published 2025 March 20 • © 2025. The Author(s). Published by the American Astronomical Society.
The Astrophysical Journal, Volume 982, Number 2Citation Matthew R. Mumpower et al 2025 ApJ 982 81
DOI 10.3847/1538-4357/adb1e3

新しい理論によれば、星は中性子に溶解して重元素を形成するという。(New theory suggests stars dissolve into neutrons to forge heavy elements)

Abstract

We propose that neutrons may be generated in high-energy, high-flux photon environments via photo-induced reactions on pre-existing baryons. These photohadronic interactions are expected to occur in astrophysical jets and surrounding material. Historically, these reactions have been attributed to the production of high-energy cosmic rays and neutrinos. We estimate the photoproduction off of protons in the context of gamma-ray bursts, where it is expected there will be sufficient baryonic material that may be encompassing or entrained in the jet. We show that typical stellar baryonic material, even material completely devoid of neutrons, can become inundated with neutrons in situ via hadronic photoproduction. Consequently, this mechanism provides a means for collapsars and other astrophysical sites containing substantial flux of high-energy photons to be favorable for neutron-capture nucleosynthesis.

1701物理及び化学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました