Nuclear astrophysics in the storage ring: background suppressed simultaneous measurement of (𝑝,𝛾) and (𝑝,𝑛) reactions

Varga, L.; Glorius, J.; Aliotta, M.; Blaum, K.; Bott, L.; Brandau, C.; Brückner, B.; Bruno, C. G.; Chen, X.; Chen, R.; Dababneh, S.; Davinson, T.; Dmytriiev, D.; Dellmann, S. F.; Dillmann, I.; Erbacher, P.; Fiebiger, S.; Forstner, O.; Gaßner, T.; Göbel, K.; Goriely, S.; Griffin, C. J.; Grisenti, R. E.; Groothuis, M.; Gumberidze, A.; Gyürky, G.; Heil, M.; Hensch, R.; Hess, R.; Hillenbrand, P.-M.; Hillmann, P.; Hinrichs, O.; Joseph, R.; Jurado, B.; Kausch, T.; Khasawneh, K.; Khodaparast, A.; Kisselbach, T.; Klapper, N.; Kozhuharov, C.; Kurtulgil, D.; Lane, G. J.; Langer, C.; Leckenby, G.; Lederer-Woods, C.; Lestinsky, M.; Litvinov, Yu. A.; Litvinov, S.; Löher, B.; Lorenz, E.; Lorentz, B.; Marini, P.; Marsh, J.; Menz, E.; Morgenroth, T.; Nguyen, T. T.; Nolden, F.; Petridis, N.; Popp, U.; Psaltis, A.; Reed, M.; Reifarth, R.; Sanjari, M. S.; Savran, D.; Sguazzin, M.; Simon, H.; Sidhu, R. S.; Slavkovská, Z.; Spillmann, U.; Steck, M.; Stöhlker, T.; Stumm, J.; Surzhykov, Andrey; Swartz, J.; Szücs, T.; Taremi Zadeh, A.; Thomas, B.; Torilov, S. Yu.; Törnqvist, H.; Träger, M.; Trageser, C.; Trotsenko, S.; Vescovi, D.; Volknandt, M.; Weick, H.; Weigand, M.; Wolf, C.; Woods, P. J.; Xing, Y. M.; Yamaguchi, T.

doi:https://doi.org/10.1103/physrevlett.134.082701

Zugriffsnummer	55147
Dokumenttyp	Zeitschriftenartikel
Peer Review	mit Peer Review
Sprache	Englisch
Titel	Nuclear astrophysics in the storage ring: background suppressed simultaneous measurement of (𝑝,𝛾) and (𝑝,𝑛) reactions
Autor(in); Institution	Varga, L.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; University of Edinburgh, Edinburgh, UK; Technische Universität München, Garching b. München, GERMANY Glorius, J.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Aliotta, M.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK; ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Blaum, K.; Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK), Heidelberg, GERMANY Bott, L.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Brandau, C.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Justus-Liebig Universität, Gießen, GERMANY Brückner, B.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Bruno, C. G.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK Chen, X.; Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, CHINA Chen, R.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, CHINA Dababneh, S.; Al-Balqa Applied University, Salt, JORDAN Davinson, T.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK Dmytriiev, D.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Dellmann, S. F.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY; Los Alamos National Laboratoy, Los Alamos, USA Dillmann, I.; TRIUMF, Vancouver, British Columbia, CANADA; Department of Physics and Astronomy, University of Victoria, Victoria, British Columbia, CANADA Erbacher, P.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Fiebiger, S.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Forstner, O.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Helmholtz-Institut Jena, Jena, GERMANY Gaßner, T.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Göbel, K.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Goriely, S.; Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles, Brussels, BELGIUM Griffin, C. J.; TRIUMF, Vancouver, British Columbia, CANADA Grisenti, R. E.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Groothuis, M.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Gumberidze, A.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Gyürky, G.; HUN-REN Institute for Nuclear Research, Debrecen, HUNGARY Heil, M.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Hensch, R.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Hess, R.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Hillenbrand, P.-M.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Justus-Liebig Universität, Gießen, GERMANY Hillmann, P.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Hinrichs, O.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Joseph, R.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Jurado, B.; Université de Bordeaux, CNRS, LP2I Bordeaux, Gradignan, FRANCE Kausch, T.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Khasawneh, K.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Khodaparast, A.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Kisselbach, T.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Klapper, N.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Kozhuharov, C.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Kurtulgil, D.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Lane, G. J.; Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory, AUSTRALIA Langer, C.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY; FH Aachen University of Applied Sciences, Jülich, GERMANY Leckenby, G.; TRIUMF, Vancouver, British Columbia, CANADA; Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, CANADA Lederer-Woods, C.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK Lestinsky, M.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Litvinov, Yu. A.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Litvinov, S.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Löher, B.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Lorenz, E.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Lorentz, B.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Marini, P.; Université de Bordeaux, CNRS, LP2I Bordeaux, Gradignan, FRANCE Marsh, J.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK Menz, E.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Morgenroth, T.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Nguyen, T. T.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Nolden, F.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Petridis, N.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Popp, U.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Psaltis, A.; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, GERMANY Reed, M.; Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory, AUSTRALIA Reifarth, R.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY; Los Alamos National Laboratoy, Los Alamos, USA Sanjari, M. S.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; FH Aachen University of Applied Sciences, Jülich, GERMANY Savran, D.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Sguazzin, M.; Université de Bordeaux, CNRS, LP2I Bordeaux, Gradignan, FRANCE Simon, H.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Sidhu, R. S.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK; University of Surrey, Guildford, UK Slavkovská, Z.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY; Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory, AUSTRALIA Spillmann, U.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Steck, M.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Stöhlker, T.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Helmholtz-Institut Jena, Jena, GERMANY; Institut für Optik und Quantenelektronik, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Jena, GERMANY Stumm, J.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Surzhykov, Andrey; FPM, Fundamentale Physik für Metrologie, PTB-Braunschweig; Technische Universität Braunschweig, Braunschweig, GERMANY Swartz, J.; Université de Bordeaux, CNRS, LP2I Bordeaux, Gradignan, FRANCE Szücs, T.; HUN-REN Institute for Nuclear Research, Debrecen, HUNGARY Taremi Zadeh, A.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Thomas, B.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Torilov, S. Yu.; St. Petersburg State University, St. Petersburg, RUSSIA Törnqvist, H.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, GERMANY Träger, M.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Trageser, C.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY; Justus-Liebig Universität, Gießen, GERMANY Trotsenko, S.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Vescovi, D.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY; Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico d’Abruzzo, Teramo, ITALY Volknandt, M.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Weick, H.; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Weigand, M.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Wolf, C.; Goethe Universität, Frankfurt am Main, GERMANY Woods, P. J.; University of Edinburgh, Edinburgh, UK Xing, Y. M.; Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, CHINA; GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, GERMANY Yamaguchi, T.; Department of Physics, Saitama University, Saitama, JAPAN; Tomonaga Center for the History of the Universe, University of Tsukuba, Ibaraki, JAPAN
Quelle/Jahr	Physical Review Letters: 134 (2025), 8, 082701-1 - 082701-7
Artikelnummer	082701
ISSN	0031-9007 (print) ; 1079-7114 (online)
DOI	https://doi.org/10.1103/physrevlett.134.082701
URL	http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevLett.134.082701/fulltext
Verlag	Maryland, USA: American Physical Society (APS)
Zusammenfassung	We report the application of the new elimination of Rutherford elastic scattering technique for the measurement of proton-induced reaction cross sections utilizing stored ions decelerated to astrophysical energies. This approach results in a background reduction factor of about 1 order of magnitude, enabling the first measurement of a (𝑝,𝑛) cross section in a storage ring. Here, the reaction channels ¹²⁴Xe⁢(𝑝,𝑛) and ¹²⁴Xe⁢(𝑝,𝛾)have been studied just above the neutron threshold energy. The new data provide valuable constraints for Hauser-Feshbach theory and extrapolation of the (𝑝,𝛾) cross section to lower energies. Most importantly, for nuclei of limited availability, the method represents a powerful improvement to efficiently study proton-induced reactions at energies within or close to the astrophysical Gamow window, bringing many reaction measurements within reach that were previously inaccessible in the laboratory.

Kostenfreier Zugang	Open Access Hybrid
Rechteinformation	CC BY 4.0 ; Creative Commons Attribution 4.0 License

Forschungsprojekt	Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) under Germany’s Excellence Strategy - EXC-2094 - 390783311
Förderinformationen (1)	Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Förderprogramm: Germany’s Excellence Strategy - EXC-2094 Förderungsnummer: 390783311
Förderinformationen (2)	Förderername: Horizon 2020 Framework Programme
Förderinformationen (3)	Förderername: European Commission
Förderinformationen (4)	Förderername: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderinformationen (5)	Förderername: Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Hivatal
Förderinformationen (6)	Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Förderinformationen (7)	Förderername: Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Förderinformationen (8)	Förderername: Fonds De La Recherche Scientifique - FNRS
Förderinformationen (9)	Förderername: Helmholtz Forschungs-Akademie Hessen
Förderinformationen (10)	Förderername: Research Cluster ELEMENTS

Zitierung

Varga, L., Glorius, J., Aliotta, M., Blaum, K., Bott, L., Brandau, C., Brückner, B., Bruno, C., Chen, X., Chen, R., Dababneh, S., Davinson, T., Dmytriiev, D., Dellmann, S., Dillmann, I., Erbacher, P., Fiebiger, S., Forstner, O., Gaßner, T., Göbel, K., Goriely, S., Griffin, C., Grisenti, R., Groothuis, M., Gumberidze, A., Gyürky, G., Heil, M., Hensch, R., Hess, R., Hillenbrand, P.-M., Hillmann, P., Hinrichs, O., Joseph, R., Jurado, B., Kausch, T., Khasawneh, K., Khodaparast, A., Kisselbach, T., Klapper, N., Kozhuharov, C., Kurtulgil, D., Lane, G., Langer, C., Leckenby, G., Lederer-Woods, C., Lestinsky, M., Litvinov, Y., Litvinov, S., Löher, B., Lorenz, E., Lorentz, B., Marini, P., Marsh, J., Menz, E., Morgenroth, T., Nguyen, T., Nolden, F., Petridis, N., Popp, U., Psaltis, A., Reed, M., Reifarth, R., Sanjari, M., Savran, D., Sguazzin, M., Simon, H., Sidhu, R., Slavkovská, Z., Spillmann, U., Steck, M., Stöhlker, T., Stumm, J., Surzhykov, A., Swartz, J., Szücs, T., Taremi Zadeh, A., Thomas, B., Torilov, S., Törnqvist, H., Träger, M., Trageser, C., Trotsenko, S., Vescovi, D., Volknandt, M., Weick, H., Weigand, M., Wolf, C., Woods, P., Xing, Y., & Yamaguchi, T. (2025). Nuclear astrophysics in the storage ring: background suppressed simultaneous measurement of (𝑝,𝛾) and (𝑝,𝑛) reactions. Physical Review Letters, 134(8), 082701-1–082701-7. https://doi.org/10.1103/physrevlett.134.082701

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