Dette anche supernova di tipo II, queste supernove si formano dalla violenta esplosione di stelle di massa superiore ad almeno 9 volte la massa del Sole.
Ora, gli scienziati hanno potuto osservare come avviene il collasso e la produzione dei misteriosi isotopi chiamati nucleo-p.

Supernove di tipo II

Le supernove sono fondamentali per l'arricchimento dell'Universo.
Prima della nascita delle prime stelle il cosmo era una zuppa composta principalmente da idrogeno ed elio. Solo dopo le prime fusioni nucleari nel cuore delle stelle popolazione III, sono iniziati ad apparire gli elementi più pesanti, dal carbonio fino al ferro per le stelle più massicce.

Secondo i modelli, a differenza del Sole, quando le supernove di tipo II giungono ad una fase avanzata del proprio ciclo vitale, non si limitano a fondere l'elio in carbonio ma, in virtù della loro massa sufficientemente elevata, sono in grado di attuare dei cicli di fusione che, dal carbonio, portano alla produzione di elementi sempre più pesanti, come il ferro-56, un isotopo del ferro. Ma la stella non riesce a fonderlo completamente e questo si accumula inerte al centro dell'astro fino a quando il nucleo ferroso raggiunge e supera una massa limite e va incontro ad un'implosione. Il calore e l'energia necessari per produrre il ferro tramite fusione superano l'energia generata dal processo, causando l'abbassamento della temperatura interna, che a sua volta provoca la morte della stella in una spettacolare esplosione che espelle nello spazio gli strati più esterni.

È qui che i fisici pensano che nascano elementi ancora più pesanti. L'esplosione è così energica che gli atomi, scontrandosi con forza, possono catturare componenti l'uno dall'altro.

Isotopi nucleo-p

Ci sono circa 30 isotopi naturali di elementi pesanti che costituiscono circa l'1% degli elementi pesanti osservati nel nostro Sistema Solare, la cui formazione è un mistero.

Gli isotopi sono forme dello stesso elemento che variano in base alla massa atomica, solitamente a causa di un numero variabile di neutroni nel nucleo, mentre il numero di protoni rimane lo stesso. I nucleo-p, invece, sono isotopi carenti di neutroni ma ricchi di protoni. Ma sono piuttosto rari da osservare e quindi ancora non è ben chiaro come vengano forgiati. Il modello attualmente più diffuso è il processo gamma, in cui gli atomi catturano protoni sciolti durante un evento energetico.

Le osservazioni in laboratorio sono state ottenute utilizzando l'Isotope Separator and Accelerator II presso il TRIUMF National Laboratory in Canada, producendo un fascio radioattivo di atomi di rubidio-83. Questo è stato analizzato con lo TRIUMF-ISAC Gamma-Ray Escape Suppressed Spectrometer e uno spettrometro di massa a rinculo elettromagnetico.

I risultato suggeriscono la produzione di nuclei-p di stronzio-84 e una velocità di reazione termonucleare inferiore a quella prevista dai modelli teorici.
Il loro tasso di produzione ricalcolato è coerente con le abbondanze di stronzio-84 osservate nei meteoriti, hanno detto i ricercatori, e potrebbe aiutare a far luce su altri processi astrofisici.

La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Letters.