核天体物理团队确认快速质子捕获过程的反应路径

I型X射线爆发是星系中最常见的热核恒星爆炸类型。作为X射线爆发中关键的核合成过程，快速质子俘获过程(rp-过程)是核天体物理学的重要科学前沿。Ti-42是rp过程中典型的分支核，因此42Ti(p,γ)43V反应速率的准确性对于全面了解X射线爆发中rp过程的反应路径至关重要。

近日，中国科学院近代物理研究所侯素清领导的国际核天体物理团队推导了精确的42Ti(p,γ)43V反应速率，并确定了反应路径rp进程。

研究结果发表在9月18日的《天文学与天体物理学》杂志上。

来自北卡罗来纳大学(美国)、杜克大学(美国)、匈牙利科学院(匈牙利)、赫尔大学(英国)和核天体物理联合研究所(美国)的研究人员也参与了这项研究。

研究人员根据完整的共振信息和最新的钒43核质量，获得了新的42Ti(p,γ)43V反应速率。他们发现，在X射线爆发感兴趣的温度范围内，新的速率与以前的统计模型速率不同，前向速率至少有两个数量级，反向速率有四个数量级。

rp过程核合成计算表明，与使用统计模型速率的变化相比，采用新的正向和反向速率可能导致钪和钙的丰度变化分别为128%和49%。另一方面，总体丰度格局并未受到显着影响。

通过使用新的速率，研究人员证实42Ti(p,γ)43V(p,γ)44Cr(β+)44V的反应路径是X射线爆发中rp过程的关键分支。