Improved precision on the experimental <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math> decay branching ratio of the Hoyle state
Notice bibliographique
Résumé
Background: Stellar carbon synthesis occurs exclusively via the $3\ensuremath{\alpha}$ process, in which three $\ensuremath{\alpha}$ particles fuse to form $^{12}\mathrm{C}$ in the excited Hoyle state, followed by electromagnetic decay to the ground state. The Hoyle state is above the $\ensuremath{\alpha}$ threshold, and the rate of stellar carbon production depends on the radiative width of this state. The radiative width cannot be measured directly, and must instead be deduced by combining three separately measured quantities. One of these quantities is the $E0$ decay branching ratio of the Hoyle state, and the current $10%$ uncertainty on the radiative width stems mainly from the uncertainty on this ratio. The rate of the $3\ensuremath{\alpha}$ process is an important input parameter in astrophysical calculations on stellar evolution, and a high precision is imperative to constrain the possible outcomes of astrophysical models.Purpose: To deduce a new, more precise value for the $E0$ decay branching ratio of the Hoyle state.Method: The $E0$ branching ratio was deduced from a series of pair conversion measurements of the $E0$ and $E2$ transitions depopulating the ${0}_{2}^{+}$ Hoyle state and ${2}_{1}^{+}$ state in $^{12}\mathrm{C}$, respectively. The excited states were populated by the $^{12}\mathrm{C}(p,{p}^{\ensuremath{'}})$ reaction at 10.5 MeV beam energy, and the pairs were detected with the electron-positron pair spectrometer, Super-e, at the Australian National University. The deduced branching ratio required knowledge of the proton population of the two states, as well as the alignment of the ${2}_{1}^{+}$ state in the reaction. For this purpose, proton scattering and $\ensuremath{\gamma}$-ray angular distribution experiments were also performed.Results: An $E0$ branching ratio of ${\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}}_{\ensuremath{\pi}}^{E0}/\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}=8.2(5)\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}6}$ was deduced in the current work, and an adopted value of ${\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}}_{\ensuremath{\pi}}^{E0}/\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}=7.6(4)\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}6}$ is recommended based on a weighted average of previous literature values and the new result.Conclusions: The new recommended value for the $E0$ branching ratio is about 14% larger than the previous adopted value of ${\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}}_{\ensuremath{\pi}}^{E0}/\mathrm{\ensuremath{\Gamma}}=6.7(6)\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}6}$, while the uncertainty has been reduced from 9% to 5%. The new result reduces the radiative width, and hence $3\ensuremath{\alpha}$ reaction rate, by 11% relative to the adopted value, and the uncertainty to 6.1%. This reduction in width and increased precision is likely to constrain possible outcomes of astrophysical calculations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».