Vďaka prelomovému experimentu sa tímu fyzikov podarilo objaviť doteraz nevídané a úplne nové izotopy prvkov vzácnych zemín, píše ScienceAlert. Tie môžu pomôcť pochopiť fungovanie jadier bohatých na neutróny a procesy, ktoré prebiehajú pri vytváraní nových prvkov počas zrážok neutrónových hviezd (extrémnych stelárnych pozostatkov, ktoré dokážeme zachytiť aj vďaka gravitačným vlnám).

Začali s platinou

Pri vytváraní nových izotopov začal tím fyzikov s izotopom platiny v podobe ¹⁹⁸Pt, ktorej jadro obsahovali 120 neutrónov namiesto klasických 117. Tento izotop následne rýchlosťou vyššou než polovica rýchlosti svetla strieľali na ciel, pričom dochádzalo k ich rozpadu do ľahších izotopov, ktoré je možné pomocou detektorov zachytiť a následne študovať podobne, ako to robia vedci napríklad v CERNe.

V tomto prípade detegovali ¹⁸²Tm a ¹⁸³Tm, teda izotopy túlia so 113 a 114 neutrónmi v jadre, pričom bežné túlium ich má len 69. Okrem toho našli aj ¹⁸⁶Yb a ¹⁸⁷Yb (yterbium), ktoré malo v jadre 116 a 117 neutrónov namiesto tradičných 103. Nakoniec pri tomto experimente objavili aj ¹⁹⁰Lu, teda lutécium so 119 neutrónmi v jadre namiesto klasických 104.

Podľa vedcov sa podarilo tieto izotopy detegovať opakovane a zariadenie FRIB je preto možné použiť na výskum syntézy takýchto izotopov bohatých na neutróny. Doteraz totiž výskum takýchto izotop zaostával, keďže chýbali efektívne metódy na ich syntézu v laboratóriu. Nový objav tak má oveľa väčší potenciál, než len nájsť pár takýchto izotopov.

Pochopíme neutrónové hviezdy

Čokoľvek ťažšie než železo môže podľa expertov vzniknúť len pri extrémnych vesmírnych udalostiach a ľudských laboratóriách, ktoré sa snažia tieto udalosti pochopiť.

Aj nový experiment s izotopmi tak môže pomôcť objasniť procesy prebiehajúce pri zrážkach neutrónových hviezd, ktoré sú zodpovedné za existenciu množstva nesmierne dôležitých prvkov.

Autori novej štúdie a experimentu zároveň dodávajú, že sa im darí dostávať čoraz bližšie k replikácii takzvaného r-procesu, ktorý prebieha v neutrónových hviezdach. Počas neho dochádza k rýchlemu zachytávaniu voľných neutrónov atómami a menia sa tak na oveľa ťažšie prvky.