从智能手机中的黄金到骨骼中的钙，所有东西最初都是在恒星中产生的。但长期以来，人们对一种特殊元素——锶的含量存在疑问，这种元素使烟花发出红色光，并用于在黑暗中发光。密歇根州立大学学生 Kayleigh M. Harris 领导的一个大型研究小组在《自然通讯物理学》上发表了一篇新论文，他们认为他们可能已经找到了为什么这个元素表面弯曲的答案，并且需要一些非常详细的实验室测试。
几十年来，天体物理学家相信有两种方法可以制造他们所谓的“金属”，即任何比氦重的元素。一种是垂死恒星中发生的缓慢“s 过程”，另一种是超新星等爆炸中发生的快速“r 过程”。
但当科学家开始回顾较老的恒星，特别是在宇宙诞生后不久形成的被称为碳增强贫金属（CEMP）恒星的恒星时，他们发现一些重元素的比例与任何一个已知的过程都不相符。因此，他们发现了第三个过程，称为中间中子俘获过程，或“i-过程”，它可以更好地解释这组恒星的比例。除了一个。
弗雷泽和帕梅拉讨论核合成的 AstronomyCast 剧集。
在对恒星的实际观测中比在模拟中更频繁地发现锶。而且，根据该论文，有一个具体的罪魁祸首——天文学家不知道 Krypton-88 的中子捕获率。
这看起来似乎有点离题，但实际上两者是直接相关的。氪88是一种高放射性元素，半衰期为2.8小时。在其存在期间，它可以采取两条路径之一 – 它可以吸收中子并变成 Krypton-89，并最终衰变成较重的元素，例如 Yttrium-89。或者，如果它不吸收中子，它可以β衰变成铷-88，然后迅速变成锶-88。
问题是科学家们不知道 Krypton-88 吸收中子的效率如何。他们只是在模型中猜测——鉴于观察证据，他们的模型似乎是错误的。这就产生了另一个问题 – 如何实际测量半衰期只有几个小时的元素的中子吸收率？
弗雷泽解释了恒星是如何形成的，以及这种形成过程对元素的产生意味着什么。
至少在理论上，你可以将一堆 Krypton-88 放在一起，然后用中子轰击它，看看会发生什么。但研究人员找到了一种更优雅的方法来寻找价值。他们前往加州阿贡国家实验室的稀有同位素增强设施，他们没有向氪 88 发射中子，而是向溴 89 发射中子，你猜对了，溴 89 的半衰期为 4,357 秒。
诀窍在于溴 89 衰变成氪 89，研究该原子核可以提供有关其稍重的同位素能力的信息。他们在称为求和 NaI (SuN) 探测器的专用仪器中测试了样品。该探测器在新形成的 Krypton-89 冷却时观察了伽马射线，并从中获得了两个非常具体的值 – 核表面密度和伽马射线幂函数。有了这些数字，研究人员就能够对 Krypton-88 的中子捕获率进行数学逆向工程。
将新发现的实验值插入用于计算 CEMP 恒星同位素比率的模型中，几乎完全匹配了锶的显着丰度。事实上，它与钇（该特定核合成链的另一种长寿命产物）的相关性几乎完全匹配。
因此，地球上的同位素束和探测器解决了困扰天文学家数十年的谜团。这种合作并不是每天都会发生，但当它发生并且效果和这次一样好时，这是一件很值得一看的事情。也许，在这种情况下，研究团队可以用红火来庆祝。
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