El origen de los elementos y otras implicaciones de la detección de ondas gravitacionales para la física nuclear

Por • 2 ago, 2021 • Sección: Leyes

David Lunney

La colisión de una estrella de neutrones revelada por el evento GW170817 nos dio un primer vistazo de un posible lugar de nacimiento de la mayoría de nuestros elementos pesados. La naturaleza de múltiples mensajeros de este evento histórico combinó ondas gravitacionales, un estallido de rayos gamma y la astronomía óptica de una « kilonova », trayendo las primeras observaciones de la nucleosíntesis de captura rápida de neutrones (proceso r) después de 60 años de especulación. Modelar el proceso r requiere una cantidad prodigiosa de ingredientes de la física nuclear: ¡prácticamente todas las propiedades de interacción y estado cuántico de prácticamente todos los nucleidos ricos en neutrones, muchos de los cuales quizás nunca se produzcan en el laboratorio! Otra contribución esencial de la física nuclear a las estrellas de neutrones (y su eventual coalescencia) es la ecuación de estado (EoS) que define su estructura y composición. La EoS, combinado con el conocimiento de las energías de enlace nuclear, determina el perfil elemental de la corteza exterior de una estrella de neutrones y la relación entre su radio y masa. Además, la EoS determina la forma de la señal de onda gravitacional. Este artículo combina una presentación tutorial y bibliografía con resultados recientes que vinculan la espectrometría de masas nuclear con ondas gravitacionales a través de estrellas de neutrones.

arXiv:2011.08645v1 [nucl-ex]

Nuclear Experiment (nucl-ex); High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE); Nuclear Theory (nucl-th)

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