一項天體物理學研究指出，有些恆星會以爆炸的形式結束生命，而氖元素可能在其中扮演重要角色
天文學家喜歡研究恆星的生命周期，包括不同恆星的死亡模式。 像太陽這樣較小的恆星將繼續膨脹，最終扔掉外層物質，變成矮星。大型恆星將以超新星的形式劇烈爆炸，內核將變成黑洞或中子星。
但是關於質量是太陽7到11倍的中等質量恆星，仍然有許多問題。 它們會被從外層扔掉還是會爆炸？如果它們最終在超新星中爆炸，最終的產物是什麼？找出這些問題在某種程度上取決於我們對氖的理解程度。
在死亡的過程中，中等質量的恆星將逐漸耗盡氫和氦。 計算機模擬顯示，它們將形成一個由氧、氖和鎂組成的核心。 這些恆星可能會失去一些氫外層，變成暗淡的白矮星。但是如果核心變得足夠大，它可能會坍縮成一顆中子星。
但是這些恆星核心非常奇怪，因為向內擠壓重力產生的壓力可以被控制電子行為的量子力學規則抵消。 兩個電子的量子性質不可能完全相同，因此限制了它們能達到的最小距離，從而在核心上施加了一個「簡併壓力」。 氖原子捕獲電子的速度在這個過程中起著至關重要的作用。 這個過程釋放能量並「點燃」恆星中的氧氣，導致爆炸。 然而，恆星的命運將隨著能量釋放和隨後爆炸的時間而變化。
加拿大達爾豪西大學的奧利佛·克西鮑姆最近發表的一篇論文研究了氖捕捉電子的反向過程，即氟原子失去一個電子而變成氖的過程。 為此，他們在芬蘭的JYFL加速器實驗室用一束氟原子轟擊碳膜。 通過分析氟衰變為氖的概率，研究人員反過來計算了氖原子在由氧、氖和鎂元素組成的核心中捕獲電子的頻率。 他們的計算比以前的觀測結果高得多，所以點燃氧氣所需的核心密度更低，這最終會導致熱核爆炸，將恆星變成白矮星而不是中子星。
「這是一個非常罕見的核轉變，它經常被忽視 」科爾斯巴姆指出，「在一定條件下，它將對恆星的演化產生重大影響 北加州大學物理系的
卡拉·弗洛裡什評論說，該團隊的研究成果是「精密核天體物理學領域的一個裡程碑」。" 她指出，幾十年來，科學家們一直試圖測量這種「被禁止的轉變」。 禁止躍遷在地球上非常罕見，但在恆星核心的極端環境中可能更常見。
在另一項發表在《天體物理學雜誌》上的研究中，由斯德哥爾摩大學博士後查帥領導，科學家們為一顆質量是太陽8.4倍的恆星建立了死亡過程模型。 電子俘獲過程釋放的能量點燃氧氣，氧氣消耗核心中的其他金屬並產生爆炸波。 論文發現恆星的最終命運取決於電子的數量和臨界密度 一旦密度超過臨界值，恆星核心就會塌縮成中子星。然而，如果它低於臨界值，核心將經歷熱核爆炸和崩潰。
根據研究人員的推測，恆星內核的密度高於臨界值，因此他們認為氖元素促成了內核坍縮成中子星。 然而，該團隊的研究早於柯爾斯頓。 他們計劃在即將發表的論文中比較這兩個團隊的結果。
科爾斯博恩解釋說，對這些恆星仍有許多疑問，例如恆星內核的對流，以及物質如何傳遞熱量等。 在這些過程中，其他複雜和困難的核變化也可能發揮作用。
「對於這些恆星的最終命運，目前確實有許多相互矛盾的觀點 關於恆星中的對流和其他問題...我們確實需要進一步了解 」科爾斯巴姆指出 他希望更先進的加速器實驗室能幫助科學家研究不太穩定的稀有粒子和同位素。 此外，天文研究可能會發現白矮星含有更多的重元素，這可能是由氧、氖和鎂組成的內核爆炸的殘留物。