Как взвесить титан в сверхновой экспресс

Оригинал: "Revised $$^{45}$$V($$p,γ$$)$$^{46}$$Cr reaction rate and its impact on the production of $$^{44}$$Ti in core-collapse supernovae"
arXiv:2608.17757v1 · 2026-08-18 · CC BY 4.0 · 1 мин
Точное измерение массы ядра хрома меняет подсчёт титана-44, который светится после взрыва звезды.

Когда массивная звезда взрывается сверхновой, в её недрах за считанные секунды куются тяжёлые ядра. Среди них — титан-44, радиоактивный изотоп, который потом годами светится гамма-лучами. Сколько его останется, зависит от одной ядерной реакции: протон захватывается ядром ванадия-45 и превращает его в хром-46. Это как узкая дверь, через которую часть титана утекает из цепочки синтеза.

Недавно физики впервые измерили эту реакцию напрямую, но точность упиралась в массу хрома-46. Теперь взяли новое, в четыре раза более точное значение массы — и скорость реакции при температурах звёздного взрыва выросла до 69%. В модели сверхновой с массой 20 Солнц это дало на 26% больше титана-44 в выброшенном веществе.

Титан-44 — главный источник гамма-свечения молодых остатков сверхновых. Его распад позволяет астрономам «видеть» недавние взрывы в нашей Галактике.

Интересно, что для сверхновой 1987A изменения почти нулевые. Всё дело в составе выброса: если в нём много свободных протонов, реакция идёт активно, а если вещество богаче нейтронами — протонов мало и дверь почти закрыта. Так что титан-44 чувствителен к тому, насколько «протонным» был взрыв.

Титан-44 распадается с периодом полураспада около 60 лет — по астрономическим меркам мгновение, но достаточно, чтобы остаток сверхновой светился гамма-лучами десятилетиями.

Учёные
Subrahmanyan ChandrasekharEnrico FermiAugustin-Louis CauchyChristiaan HuygensEmmy NoetherIsaac Newton
Понятия
скорость реакции критическая масса нуклеосинтез в сверхновых массовый дефект ядерной реакции