碳，建筑物的生命块，被认为是主要在恒星内部形成。但是一个新的实验正在测试另一个想法：其中一些可能在超新星爆炸期间伪造或中子恒星的碰撞。制备碳-12的核心，最常见的元素形式，具有六个质子和六个中子 - 必须发生罕见的过程：三个氦-4核（也称为α颗粒并含有两个质子和两个中子）需要要走到一起，达到独特的激动状态并结合形成碳。科学家估计，稳定的碳原子每10,000次氦-4同位素联合中的每10,000倍以下的四个碳原子。传统上，这种“Triple-alpha”碳形成过程被认为在恒星内核中发挥作用，但俄亥俄大学的新粒子加速器实验旨在测试不同的场景，其中可以在中子的帮助下更有效地生产元件，当星星爆炸和碰撞时，存在。

我们目前对Triple-alpha进程的理解主要来自于1954年在1954年引起了着名的人，他在合成期间出现了碳-12的特殊激发状态。后来的科学家观察了这种所谓的霍伊尔状态，并证实了碳，然后发出伽马射线将脱发到地面或稳定状态。

科学家长期以来涉嫌其他颗粒可能在那种脱离激励，特别是中子的中子中发挥作用，它不带电荷并且可以穿透核，并带走额外的能量。然而，测量中子能量难以。几年前，华盛顿大学的物理学家李斯贝托卡在圣路易斯决定了开发一个测试这个想法的时间是正确的。他读了一下一篇论文物理评论信预测中子可以增强三α过程的一个超过100倍。并且他认为一种称为时间投影室（TPC）的技术，对核物理学相对较新，可能是该工作的正确工具。

完全实现的实验开始了Edwards加速器实验室3月10日在俄亥俄大学它的特点是一个tpc类型的探测器称为德克萨斯州活动目标，或德示这是由Sobotka在德州农工大学的合作者开发的。这个探测器看起来像一个有前窗的微波炉，它被安装在一个30米长、两米宽的地下隧道的近端，这个隧道最初是为测量中子而设计的。一台有50年历史、校车大小的现场粒子加速器产生一束中子，然后将它们射入探测器，在那里它们轰击二氧化碳气体样本。索博特卡说:“我们在这里所做的是测量原始三重α过程的逆反应的截面，或概率。”因为霍伊尔状态只能存在一眨眼的时间，所以几乎不可能直接测量它。在反向反应中，中子会撞击碳原子核，使它们激活到霍伊尔状态，产生阿尔法粒子，然后以较低的能量离开。“通过逆测量来测量霍伊尔态在与中子碰撞中失激发的概率，这是一个聪明的方法，”他说马丁弗雷在英格兰伯明翰大学，没有参与实验。

在持续的德克萨斯活动目标（Texat）实验中观察到的三α事件的例证。左侧显示实验情况，具有快节奏和碳-12原子，组合以产生三个α颗粒和慢中子。在右侧是一个时间逆转镜，显示在空间中实际发生的内容：三个alphas和慢中子合并，以制造碳-12和快节奏。信用：杰克主教德克萨斯州A＆M大学

测量反应是合理的，因为该反应的概率与原件之间存在统计关系Grigory Rogachev.德克萨斯州A＆M大学，谁是Texat团队的负责人。他说，德州科学家们六年来发展，可以拍摄探测器里面的带电粒子的照片。在该实验中，当α颗粒被敲除并在不同方向上散射时，它们电离气体并沿途设定电​​子。这些电子又屈服于检测器中的电场并向上漂移到顶部检测面板，其中它们的空间位置立即被标记下来。将这些信息与他们的到来时，科学家可以通过视觉方式轻松地重建三维α-粒子的轨道。

识别霍健状态的所谓的alpha衰减是与对该测量相关的低能量的难以做到的事情，说汉斯Fynbo.丹麦奥胡斯大学，丹麦没有参与研究。他说，Texat的新颖性是它是“探测器和目标”，这是实验核物理学中相对较新的概念。

在实验的第一天，每秒将约5,000个中子进入探测器。只有大约一百万的一百万触发了反向三α过程。其中大多数刚刚通过探测器到隧道的深度，进入山坡上的加速器实验室。

根据Freeer和Fynbo，研究人员每五分钟收集一次每五分钟一次，这是非常成功的。计划计划运行两周，但该团队必须在校园疏散冠状病毒的第一周后放弃隧道中的探测器。新利棋牌手机版下载研究人员计划尽快收集他们的数据并分析调查结果。如果结果证明预测的增强因子100，“这将是一个非常重要的，”Fynbo说。

Sobokta说，一旦数据提供了一旦数据获得，下一步将邀请Astrophysicists加入谈话并解释这种中子诱导的碳形成所需的宇宙环境。这种情况可能与明星中的安静燃烧过程有很大不同。它可以是“超新星或中子 - 星形合并”，其中不仅可以存在颗粒的密度越高，而且可以存在更多中子，但是Freeer说。然而，在这种灾难性过程中产生的碳可能不一定会使宇宙中的碳总量显着增加，因为它们的作用是“作为这些爆炸中产生的较重元素的种子”，“他指出。换句话说，这些碳原子可能被吸收在创造周期表的其他成员时。