Физики из Японии и Германии установили, что атомные ядра кислорода могут принимать вытянутую форму, напоминающую огурец. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Physical Review Focus. Физиками экспериментально было установлено, что ядра тяжелых элементов при некоторых условиях напоминают вовсе не сферы, а вытянутые овалы с соотношением осей 1 к 2 и даже 1 к 3. Ученые полагали, что подобную форму могут принимать и ядра легких элементов, в частности, такая форма играет ключевую роль в формировании изотопа кислорода-16 и углерода-12 во внешних слоях звезд.

В рамках новой работы ученым удалось смоделировать поведение атомов на компьютере, при котором ядра кислорода действительно вытягивались. Главной особенностью новой модели является то, что ученые отказались от традиционного моделирования нейтронов и протонов в ядре в виде альфа-частиц. Для упрощения вычислений в прежних моделях ядро разбивалось на группы по два протона и два нейтрона, причем каждая такая группа рассматривалась как альфа-частица.

В частности, ученые воспользовались методом Хартри-Фока — стандартным методом приближенных вычислений в квантовой механике, — для модифицированной модели Скирма. В результате физикам удалось установить, что подобная вытянутая конфигурация кислорода-16 возникает при столкновении ядер бериллия-8 во внешних слоях звезд. По словам исследователей, их результаты помогут прояснить процесс формирования ключевых для жизни элементов во Вселенной.