Міжнародна дослідницька група під керівництвом професора Артеміс Спіру з Університету штату Мічиган (MSU) і Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) виявила, що астрофізичні моделі масивних зірок і вибухів наднових не узгоджуються зі спостережними даними гамма-астрономії. Це відкриття стало можливим завдяки інноваційному підходу до дослідження нестабільного ізотопу заліза-60, який дає підказки про еволюцію зірок і механізми їх вибухів.
Залізо-60, ізотоп із періодом напіврозпаду понад 2 мільйони років, утворюється в надрах масивних зірок і розсіюється по галактиці під час вибухів наднових. Особливістю цього ізотопу є випромінювання гамма-променів під час розпаду, що дозволяє вченим аналізувати їх для вдосконалення астрофізичних моделей. Однак дослідницька група виявила, що ймовірність утворення заліза-60 через нейтронне захоплення значно вища, ніж прогнозували моделі.
Щоб подолати обмеження традиційних методів, команда Спіру застосувала метод бета-Осло, розроблений у співпраці з Університетом Осло. Цей підхід дозволив заповнити ядро ізотопу за допомогою процесу бета-розпаду, а не реакцій, що є ключовим для вивчення короткоживучих ізотопів. Як зазначила Спіру, «метод бета-Осло залишається єдиною технікою для отримання обмежень на екзотичні ядра, далекі від стабільності».
Результати експериментів показали, що ймовірність реакцій, які утворюють залізо-60 у надрах масивних зірок, удвічі вища, ніж передбачали попередні моделі. Це означає, що моделі масивних зірок та наднових потребують суттєвого перегляду. Наприклад, вчені припускають необхідність зменшення обертання зірок у моделях або корекції меж маси, необхідної для вибуху наднової.
Дослідження також підтвердило перспективність методу бета-Осло як інструменту для подальших досліджень ядерних реакцій. Наукова співпраця між FRIB і Університетом Осло стала важливою складовою прогресу. За словами професора Шона Ліддика: «Метод був удосконалений завдяки міждисциплінарній співпраці, і ми сподіваємося продовжувати цю роботу в майбутньому».
Ці результати мають значний вплив на розуміння ядерних процесів у зірках і їх впливу на еволюцію галактик. Вони також підкреслюють важливість експериментальної ядерної фізики для перевірки та вдосконалення теоретичних моделей.