美國物理學會網(wǎng)站報道我校研究成果
本報訊 2009 年12 月22 日出版的 《物理評論 C》上刊發(fā)了 北京大學牛中明 (第一作者),北京航空航天大學物理科學與核能 工程學院孫保華 (第二作者)與孟杰 (通信作者)等人的論文 “ Influence ofnuclear physicsinputsand astrophysical conditions on the Th/ U chronometer”,報道了該研究團隊在宇宙紀年學研究中取得 的新進展。
2010 年1 月4 日,美國物理學會網(wǎng)站首頁在 Synopsis專欄以 “為宇宙時鐘定標”為題報道了這一研究新進展。
天體物理環(huán)境下的元素核合成過程發(fā)生的精確時間,提供了天 體形成和演化的基本信息,是人們探索和了解宇宙的重要參數(shù)。因 此,確定天體年齡已成為現(xiàn)代天體物理學的一項基本任務。其方法 之一是通過研究古老星體中長壽命放射性元素釷與鈾(其壽命足以 與宇宙年齡相比)的豐度比隨時間的變化來確定天體的年齡,并以 此作為宇宙年齡的下限。其中,釷與鈾目前的豐度比可由天文觀測 得到,其初始豐度比可通過快中子俘獲過程模型來預言。
我校物理學院研究團隊研究了釷與鈾初始豐度比的不確定性, 尤其關注于那些用來計算原子核質量的模型的重要性。利用太陽 系中釷與鈾的豐度比來約束原子核質量模型,研究人員可以降低 釷與鈾在星體形成之初豐度比不確定性的影響。他們發(fā)現(xiàn)原子核 質量不確定性對釷與鈾核時鐘的影響大約有20 億年,略低于天文 觀測豐度不確定性的影響。除此之外,該工作還確定了三個貧金 屬星 BD+17o3248、 HE 1523-0901、 CS 31082-001 的年齡,進而 給出宇宙年齡的下限為135±29 億年。星體中元素豐度的新觀測數(shù) 據(jù)以及原子核質量模型的進一步發(fā)展,將有助于人們了解宇宙中 極端條件下發(fā)生的核合成過程的地點與時間。 (王 偉)