Notas de prensa

O IGFAE contribúe nunha nova técnica para estudar reaccións nucleares en explosións estelares

Un artigo publicado na revistaPhysical Review Letters describe unha nova técnica para determinar e estudar as reaccións nucleares que teñen lugar en explosións estelares, como as supernovas. No traballo participou o investigador Yassid Ayyad, do Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), centro mixto da Universidade de Santiago de Compostela e a Xunta de Galicia, que se encargou de desenvolver parte da análise e o marco de simulacións necesarias para interpretar os resultados.

Estes datos abren, segundo o equipo encargado do traballo, unha nova vía para abordar unha serie de retos científicos, incluíndo a astrofísica e a física de neutrinos. Tal e como explican os e as asinantes do traballo, estudar as reaccións nucleares que se producen nas supernovas é esencial para coñecer a evolución do universo. Hai un tipo de supernovas, as de colapso do núcleo, que afectan as estrelas de máis de oito masas solares ao final do seu ciclo vital. Neste proceso, estas estrelas xigantes xeran un buraco negro ou unha estrela de neutróns moi densa.

Durante este colapso, os núcleos atómicos dos elementos presentes no núcleo da estrela capturan electróns. Estas reaccións reducen a presión da estrela e xeran neutrinos que levan a enerxía. Por tanto, modelizar e entender mellor estas reaccións axuda a desentrañar os aspectos aínda descoñecidos neste tipo de fenómenos de gran magnitude.

Reaccións de intercambio de carga

Os equipos que estudan as reaccións que xeran esta captura de electróns poden obter información de maneira indirecta sobre as taxas desta captura. Fano mediante as denominadas reaccións de intercambio de carga, que poden desenvolverse de maneira controlada nun laboratorio. Nelas, o núcleo inicial e o produto final son os mesmos que se observan nas reaccións estelares. Por iso, cando se obtén información sobre a probabilidade de que ocorra esta reacción, é posible calcular a velocidade de reacción de captura de electróns que se produce nunha supernova.

Con todo, ata o de agora, houbo un obstáculo difícil de superar nesta observación indirecta: só poden estudarse os isótopos que son estables nas condicións do planeta Terra, e moitos dos isótopos que se xeran nas estrelas que colapsan apenas viven unha pequena fracción de segundo cando son producidos en laboratorio.

A relevancia do novo traballo no que participa o IGFAE recae en que, tal e como describe o artigo publicado, desenvolveuse unha nova ferramenta para superar este obstáculo, nun experimento realizado no Laboratorio Nacional de Ciclotróns Superconductores (NSCL) de Estados Unidos, na Universidade Estatal de Michigan.

Para iso, inxectouse un feixe de osíxeno-14 inestable nunha Cámara de Proxección Temporal en modo Branco Activo (AT-TPC, polas súas siglas en inglés) chea de gas deuterio. A partir disto, identificáronse eventos nos que se producía nitróxeno-14, o mesmo produto que aparecería tras unha reacción de captura de electróns no osíxeno-14. Nesta reacción, un núcleo de deuterio no gas, formado por un protón e un neutrón, convértese en dous protóns.

“É a primeira vez que se consegue medir esta reacción nun isótopo radioactivo coa resolución suficiente”, explica Yassid Ayyad, investigador Ramón e Cajal na USC. “Para iso usamos o AT-TPC, un detector gasoso capaz de medir protóns de moi baixa enerxía. Para levar a cabo o experimento con éxito, o grupo do IGFAE desenvolveu ferramentas de simulación e análise avanzadas”, engade.

O dispositivo AT-TPC permite tomar unha "foto" das pegadas dos dous protóns que se obteñen. Isto é suficiente para extraer a información necesaria que determina as reaccións de captura de electróns.

Ademais, o experimento co osíxeno-14 proporcionou bos resultados para comprender as diferenzas entre os cálculos teóricos consolidados, que requiren un factor de corrección necesario para axustalos aos datos experimentais. Estes datos obtivéronse con modelos teóricos desenvolvidos máis recentemente, baseados en principios fundamentais, e que non requiren un factor de escala. Por iso, o resultado non só é importante para as aplicacións astrofísicas, senón tamén para comprender mellor as propiedades fundamentais dos núcleos atómicos.

Deste xeito, o experimento agora publicado facilita o camiño para futuras probas con núcleos máis pesados e menos estables que poidan producirse nas instalacións onde se desenvolven estes traballos.

Actualmente, o equipo que lidera Yassid Ayyad atópase preparando un novo traballo relacionado con esta nova técnica. “Agora mesmo estamos a traballar para realizar un experimento similar en xullo deste ano, usando o mesmo dispositivo experimental, pero esta vez mediremos a resposta electromagnética do 11Li, un núcleo moi exótico que se caracteriza por ser ter dous neutróns orbitando lonxe do núcleo. É o que se coñece como núcleo halo”, engade Ayyad. “Esta proposta está liderada polo noso grupo de investigación e servirá como tema de tese dun dos nosos estudantes”, conclúe.

Universidade de Santiago de Compostela (USC), 2024-01-21

Actualidad

Foto del resto de noticias (cdc-01.jpg) A Cidade da Cultura súmase en maio á celebración do Día das Letras Galegas, dedicado este ano á música, profesora e poeta Luísa Villalta, cunha variada programación divulgativa destinada a dar a coñecer a súa figura e a súa obra a toda a cidadanía. Ao longo do mes das Letras, o Gaiás organiza propostas como unha lectura participativa de poemas, un encontro con rapazada de centros de ensino, unha exposición bibliográfica ou dúas propostas teatrais —para público adulto e público familiar—. A primeira destas actividades será o mércores 8 de maio, e consistirá nun encontro entre alumnado de dous dos institutos nos que Luísa Villalta se desempeñou como profesora e activista cultural.
Foto de la tercera plana (tomas-barros-pardo.jpg) De pais galegos, nace en Toledo, aos sete anos volve a Galicia e instálase coa familia en Ferrol. Na súa adolescencia séntese atraído pola pintura e recibe clases do pintor ferrolán Felipe Bello Piñeiro, cursa estudos de maxisterio e exerce como mestre nacional en varias escolas. Máis tarde, en 1947 trasládase a Madrid para estudar belas artes na Escola de San Fernando, e licénciase en 1951. É nesta época cando abandona a pintura realista e entra en contacto coa corrente expresionista europea coa que sente afinidade non só no aspecto formal senón tamén polos seus contidos sociais. É tamén a época en que empeza a escribir as súas primeiras novelas e a interesarse pola filosofía, o ensaio e a literatura.

Notas

Desde este xoves a Sala Alterarte do campus de Ourense acolle a exposición De pictura, con obras do artista Juan Carlos Meana (Vitoria-Gasteiz, 1964-Pontevedra, 2023) e comisariada polo profesor da Universidade de Vigo Xosé Manuel Buxán. A mostra, que pon o foco na faciana máis pictórica do homenaxeado, enmárcase no ciclo expositivo Reciprocidade, coordinado por Javier Blanco Sierra, e será a que peche a programación desta sala do curso académico 2023/2024.
O Instituto da Lingua Galega (ILG) presentou na facultade de Filoloxía o nodo galego da rede CLARIAH-ES, conformado polo propio ILG e polo Centro Singular de Investigación en Tecnoloxías Intelixentes (CiTIUS). CLARIAH-ES é unha infraestrutura dixital de investigación distribuída que forma parte dos consorcios europeos de investigación CLARIN -tratamento da linguaxe no eido da informática- e DARIAH -ensino e investigación no ámbito das humanidades dixitais-.
PUBLICIDAD
ACTUALIDAD GALICIADIGITAL
Blog de GaliciaDigital
PUBLICACIONES