Науковці довели, що у космічних зірках постійно відбуваються ядерні реакції

Японські дослідники з Університету Кюсю зробили важливе відкриття у ядерній фізиці, виявивши, що стабільність атомних ядер значною мірою залежить від взаємодії між трьома нуклонами (загальна назва протона і нейтрона — частинок, з яких складається ядро атома — ред.), а не лише від двонуклонних сил, як вважалося раніше. Відкриття базується на результатах суперкомп’ютерного моделювання.

Для пояснення складного фізичного процесу науковці використали просту аналогію з грою в м’яч: якщо при двонуклонній взаємодії два гравці обмінюються одним м’ячем (піоном), то у тринуклонній системі відбувається одночасна передача кількох м’ячів, що створює складнішу систему взаємодій. При цьому існує лише чотири можливі способи розподілу енергії, серед яких особливе значення має конфігурація «ранг-1».

Дослідження показало, що тринуклонна взаємодія суттєво впливає на механізм спін-орбітального розщеплення: коли нуклони рухаються в одному напрямку, їхня енергія зменшується, підвищуючи стабільність ядра. У важких елементах, таких як вуглець-12, це призводить до збільшення розриву між енергетичними рівнями у 2,5 раза.

Це відкриття має важливе значення для розуміння процесів зореутворення, оскільки тринуклонна сила впливає на захоплення нейтронів ядром, що відіграє ключову роль у формуванні важких елементів у зорях. Крім того, вчені виявили, що така взаємодія може створювати квантову заплутаність між нуклонами — явище, яке раніше спостерігалося лише у електронів.

Результати дослідження не лише змінюють наукове розуміння стабільності атомних ядер, але й відкривають нові перспективи для розвитку квантових технологій, особливо у сфері квантових обчислень. Вчені планують і надалі продовжити дослідження, щоб з’ясувати вплив цього ефекту на елементи з більшими атомними масами та визначити можливості його практичного застосування.