近日，國際天體物理知名期刊《The Astrophysical Journal》在線刊登了我校beat365英国官网网站2017級碩士研究生賀萌（第一作者）及其導師張時聲副教授（通訊作者）、日下部元彥副教授、許思哲、梶野敏貴教授，在大質量恒星演化過程研究方面的最新進展：《Nuclear Structures of¹⁷O and Time-dependent Sensitivity of the Weak s-process to the¹⁶O(n,γ)¹⁷O Rate》。（論文鍊接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aba7b4）

雙幻核¹⁶O是天體物理慢中子俘獲過程中重要的中子吸收劑。理論研究表明，¹⁶O(n,γ)¹⁷O反應率的不确定性會大幅度地影響25倍太陽質量轉動恒星的元素豐度。然而，由于實驗上測量低能反應截面的困難，共振結構大多被淹沒在背景噪聲中，造成長久以來共振截面實驗數據偏差較大的現狀，而這正是評估反應率不确定性影響大質量恒星演化的關鍵因素。為此，我們首次采用原創的協變密度泛函微觀自洽理論，研究了¹⁷O的束縛态和共振态的能級結構，并結合其他理論模型，詳細研究天體物理關心的低能區域（< 3 MeV，是目前實驗可測能量範圍的5倍）¹⁶O(n,γ)¹⁷O截面。與此同時，根據實驗組今年初确認的質心系下入射能量在0.02 - 0.6 MeV區域内中子俘獲截面的實驗數據，我們重新拟合最新實驗數據。基于以上兩條主線，我們評估了核天體物理關心的，溫度在0.01GK - 2GK間該反應率的不确定性，更新了當前大家廣泛使用、缺少¹⁶O(n,γ)¹⁷O共振截面貢獻的JINA REACLIB v2.0數據庫中相應的反應率，并進一步模拟分析該反應對大質量恒星演化過程He核以及C殼層燃燒階段的影響，從而闡明了弱s過程的形成機制和演化進程，澄清了由來已久的關于大質量恒星慢中子俘獲演化過程中一些有争議的問題。

這項工作得到國家自然科學基金面上項目、國際青年科學家項目等大力支持。