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Pbの中性子捕獲反応が拓く超金属欠乏星内重元素合成

Neutron capture cross section for Pb isotopes and nucleosynthesis in ultra poor metal star

瀬川 麻里子   ; 藤 暢輔   ; 原田 秀郎   ; 小泉 光生 ; 初川 雄一; 深堀 智生  ; 松江 秀明 ; 大島 真澄; 永井 泰樹*

Segawa, Mariko; Toh, Yosuke; Harada, Hideo; Koizumi, Mitsuo; Hatsukawa, Yuichi; Fukahori, Tokio; Matsue, Hideaki; Oshima, Masumi; Nagai, Yasuki*

宇宙初期に最初に誕生した星は、ビッグバン後どれ位の時間を経て誕生したのか、またその星では一体どのような元素がどのようなメカニズムで生成されたのか、最初の星がその後どのような変遷を経て今日の銀河宇宙を形成していき、軽元素から重元素に至るさまざまの元素を生成していったのかを理解することは、われわれの銀河宇宙の歴史を明らかにしていくうえで大変重要で興味深い。最近「スバル」等高感度の地上望遠鏡・天文衛星により、宇宙初期に生成されたと考えられる進化の進んでいない星(超金属欠乏星)で中性子捕獲によって作られる重元素Th(速い(r)中性子捕獲過程),Pb(遅い(s)中性子捕獲過程)などが観測されるようになった。このような星の中では鉄の量が少ないため中性子が鉄に吸収される割合が少なく、より重い元素が有効に合成される。このため重元素(Pb)/中重元素(Ba)は進化の進んだ太陽に比べ数百倍高いと予測されていた。しかし2000年、世界で初めて観測に成功した「スバル」での金属欠乏星Pb/Ba比は、太陽系と同程度というものであった。これは超金属欠乏星でのs過程重元素合成模型の見直しを迫るものでこれら星での重元素の観測が可能になった今、妥当なs-過程重元素合成模型の構築が急務である。本研究では、質量数が204以上でs-過程の終端核としての特徴を有する鉛(207,208Pb)についてその中性子捕獲反応断面積を恒星内温度に相当するエネルギー(10-90keV)で高精度測定することに初めて成功した。

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