rp-process - rp-process
O processo rp ( processo de captura rápida de prótons) consiste em capturas consecutivas de prótons em núcleos de sementes para produzir elementos mais pesados. É um nucleosíntese processo e, juntamente com o s -process e o r -process , podem ser responsáveis pela geração de muitos dos elementos pesados presentes no universo. No entanto, é notavelmente diferente dos outros processos mencionados por ocorrer no lado da estabilidade rico em prótons, em oposição ao lado da estabilidade rico em nêutrons. O ponto final do processo rp (o elemento de maior massa que ele pode criar) ainda não está bem estabelecido, mas pesquisas recentes indicaram que em estrelas de nêutrons ele não pode progredir além do telúrio . O processo rp é inibido pelo decaimento alfa , que coloca um limite superior no ponto final em 104 Te , o nuclídeo com decaimento alfa mais leve observado, e a linha de gotejamento de prótons em isótopos leves de antimônio . Nesse ponto, outras capturas de prótons resultam em emissão imediata de prótons ou emissão alfa e, portanto, o fluxo de prótons é consumido sem produzir elementos mais pesados; esse processo final é conhecido como ciclo estanho-antimônio-telúrio.
Condições
O processo deve ocorrer em ambientes de temperatura muito alta (acima de 10 9 kelvins ) para que os prótons possam superar a grande barreira de Coulomb para reações de partículas carregadas. Um ambiente rico em hidrogênio também é um pré-requisito devido ao grande fluxo de prótons necessário. Acredita-se que os núcleos de sementes necessários para que esse processo ocorra sejam formados durante as reações de ruptura do ciclo quente do CNO . Normalmente a captura de prótons no processo rp competirá com as reações (α, p), já que a maioria dos ambientes com alto fluxo de hidrogênio também são ricos em hélio. A escala de tempo para o processo rp é definida pelos decaimentos β + na linha de gotejamento do próton ou próximo a ela , porque a interação fraca é notoriamente mais lenta do que a interação forte e a força eletromagnética nessas altas temperaturas.
Possíveis sites
Os locais sugeridos para o processo rp são sistemas binários de acréscimo onde uma estrela é uma estrela de nêutrons . Nestes sistemas, a estrela doadora está agregando material em sua estrela compacta parceira. O material agregado é geralmente rico em hidrogênio e hélio por causa de sua origem nas camadas superficiais da estrela doadora. Como essas estrelas compactas têm altos campos gravitacionais , o material cai com alta velocidade em direção à estrela compacta, geralmente colidindo com outro material acretado no caminho, formando um disco de acreção . No caso de acreção em uma estrela de nêutrons, à medida que este material se acumula lentamente na superfície, ele terá uma temperatura elevada, normalmente em torno de 10 8 K. Eventualmente, acredita-se que instabilidades termonucleares surgem nesta atmosfera quente, permitindo a temperatura continuar a subir até que leve a uma explosão termonuclear descontrolada de hidrogênio e hélio. Durante o flash, a temperatura aumenta rapidamente, tornando-se alta o suficiente para que ocorra o processo rp. Enquanto o flash inicial de hidrogênio e hélio dura apenas um segundo, o processo rp normalmente leva até 100 segundos. Portanto, o processo rp é observado como a cauda da explosão de raios-X resultante .