研究人员揭示了生命的基石碳12的起源故事

　　这些计算机模拟显示了碳-12在不稳定的激发霍尔态和作为稳定的基态的结构，这是生命的物质。
　　在世界上最强大的超级计算机和新的人工智能技术的帮助下，一个国际研究团队已经对恒星中的极端条件如何产生碳-12进行了理论推导，他们将其描述为＂生命诞生的关键门户＂。
　　研究人员的基本问题是：＂宇宙是如何产生碳-12的？＂
　　艾奥瓦州立大学物理学和天文学教授、该研究合作的长期成员詹姆斯·法利说。
　　＂事实证明，生产碳-12并非易事，＂法利说。
　　它需要恒星内部或恒星碰撞和爆炸中的极高温度和压力，才能产生新出现的、不稳定的激发态碳核，其中有三个松散连接的团块，每个团块有两个质子和两个中子。
　　这些不稳定的碳核中的一小部分可以以伽马射线的形式发射出一点额外的能量，并成为稳定的碳-12，这是生命的物质。
　　在线期刊《自然·通讯》最近发表的一篇论文描述了研究人员的超级计算机模拟以及由此产生的碳的核结构理论，这种结构有利于碳在宇宙中的形成。
　　通讯作者是东京大学、理研西田加速器科学中心和日本原子能机构高级科学研究中心的Takaharu Otsuka。
　　这篇论文描述了阿尔法粒子-具有两个质子和两个中子的氦-4原子-如何聚集形成更重的原子，包括一种被称为霍尔态的不稳定、激发的碳-12状态。
　　研究人员写道，这种阿尔法粒子的聚集性＂是一个非常美丽和迷人的想法，而且确实是可信的，因为(阿尔法)粒子特别稳定，具有很大的结合能。＂
　　为了验证这一理论，研究人员进行了超级计算机模拟，包括在日本神户理研计算科学中心的Fugaku超级计算机上进行计算。
　　法利说，研究人员也是从头开始做他们的工作，也就是从第一原理开始，这意味着他们的计算基于已知的科学，不包括额外的假设或参数。
　　他们还开发了统计学习技术，这是计算人工智能的一个分支，用来揭示阿尔法聚集霍尔态和最终产生稳定的碳-12的过程。
　　法利说，该团队已经工作了十多年来开发其软件，完善其超级计算机代码，运行其计算，并解决较小的问题，同时为目前的工作做准备。
　　法利说：＂这里面有很多微妙之处--有很多美丽的互动。＂
　　研究人员写道，所有的计算、物理量和理论上的微妙之处都与核物理学这个角落里的实验数据相匹配。
　　因此，他们认为自己对碳-12的起源有了一些基本的答案。
　　这应该会导致更多的研究，寻找关于这一过程和它是如何工作的＂细节＂。
　　例如，碳的产生主要是恒星内部过程的结果吗？
　　法利问道。
　　或者是超新星爆炸？
　　或者超高密度中子星的碰撞？
　　有一件事现在对研究人员来说是明确的：＂极端环境中的这种核合成会产生很多物质，＂法利说，＂包括碳。＂