Speaker
Description
В работе рассмотрен метод экстраполяции астрофизического S-фактора в области малых энергий вблизи гамовского окна на примере реакции слияния ядер кислорода и углерода. Несмотря на важность изучения таких процессов для понимания эволюции массивных звезд, на сегодняшний день существует довольно ограниченный набор экспериментальных данных в этой области энергий, причем зачастую эти данные имеют противоречивый характер [1,2]. К тому же недавно обнаруженное подавление сечения слияния в глубоко подбарьерной области выявило необходимость модификации существующих теоретических моделей [3]. Дополнительную неопределенность вносит многопараметрический характер большинства подходов, связанных с вычислением S-фактора в области малых энергий. Таким образом, имеется необходимость в рассмотрении простых методов, позволяющих описывать поведение сечения малым числом свободных параметров. В данной ситуации оптимальным выбором является модель с комплексным прямоугольным потенциалом. Она получила хорошее теоретическое обоснование [4] и продемонстрировала высокую эффективность при описании функций возбуждения для реакций слияния в широком диапазоне масс сталкивающихся ядер [5]. С другой стороны, попытки экстраполяции астрофизического S-фактора связаны с переходом к величине S$^*$-фактора, учитывающего второй порядок в описании коэффициента проницаемости, что проводит к появлению множителя вида $\exp(-gE)$, где $Е$ — энергия взаимодействия, а параметр g связан с радиусом прямоугольной ямы. Несмотря на простоту данного метода, сегодня он применяется, в основном, при описании ядерной реакции $^{12}$C+$^{12}$C. В то же время, используемый в работе [5] подход позволяет естественным образом провести систематику величины $g$ и для других ядер, важных с точки зрения астрофизики.
В работе рассмотрен случай экстраполяции S$^*$-фактора, полученного в рамках потенциального подхода, в область энергий, соответствующих температурам в массивных звездах и проведено сравнение полученных результатов с имеющимися на сегодняшний день моделями и экспериментальными данными [6].
- A. Tumino, C. Spitaleri, M. La Cognata et al. An increase in the 12C+12C fusion rate from resonances at astrophysical energies, Nature 557, 687 (2018).
- A. M. Mukhamedzhanov, D. Y. Pang, and A. S. Kadyrov, Astrophysical factors of $^{12}$C+$^{12}$C fusion extracted using the trojan horse method, Phys. Rev. C 99, 064618 (2019).
- C.L. Jiang, B.B. Back, K.E. Rehm, et al. Heavy-ion fusion reactions at extreme sub-barrier energies. Eur. Phys. J. A 57, 235 (2021).
- R. Ogura, K. Hagino, C. A. Bertulani Potential model for nuclear astrophysical fusion reactions with a square-well potential Phys. Rev. C 99, 065808 (2019).
- S. Y. Torilov, N.A. Maltsev, V.I. Zherebchevsky Astrophysical S-Factor in the Model of a Square Potential Well Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 87, 1217 (2023).
- M. Wiescher, C. A. Bertulani, C. R. Brune et al, Quantum physics of stars Rev. Mod. Phys. Accepted 7 February, 2025
