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Advances in the Direct Study of Carbon Burning in Massive Stars

Authors :
R. Shearman
G. Fruet
J. Lesrel
D. Curien
J. Nippert
S. Courtin
R. Canavan
D. G. Jenkins
A. S. Brown
S. Della Negra
D. Montanari
Zs. Podolyák
Arnd Meyer
P. H. Regan
M. Richer
L. Morris
N. de Séréville
M. Moukaddam
E. Charon
W. N. Catford
F. Hammache
M. Rudigier
Gavin Lotay
C. Stodel
J. Duprat
M. Heine
P. Adsley
Isabelle Ribaud
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Physique Nucléaire d'Orsay (IPNO)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Physical Review Letters, Physical Review Letters, American Physical Society, 2020, 124 (19), pp.192701. ⟨10.1103/PhysRevLett.124.192701⟩, Physical Review Letters, 2020, 124 (19), pp.192701. ⟨10.1103/PhysRevLett.124.192701⟩
Publication Year :
2019

Abstract

The 12C + 12C fusion reaction plays a critical role in the evolution of massive stars and also strongly impacts various explosive astrophysical scenarios. The presence of resonances in this reaction at energies around and below the Coulomb barrier makes it impossible to carry out a simple extrapolation down to the Gamow window—the energy regime relevant to carbon burning in massive stars. The 12C + 12C system forms a unique laboratory for challenging the contemporary picture of deep sub-barrier fusion (possible sub-barrier hindrance) and its interplay with nuclear structure (sub-barrier resonances). Here, we show that direct measurements of the 12C + 12C fusion cross section may be made into the Gamow window using an advanced particle-gamma coincidence technique. The sensitivity of this technique effectively removes ambiguities in existing measurements made with gamma ray or charged-particle detection alone. The present cross-section data span over 8 orders of magnitude and support the fusion-hindrance model at deep sub-barrier energies.

Details

ISSN :
10797114 and 00319007
Volume :
124
Issue :
19
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical review letters
Accession number :
edsair.doi.dedup.....75be5c929b4a57fa655b8e89997a3770
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.192701⟩