B²FH (fullständigt namn Synthesis of the Elements in Stars ) är en vetenskaplig artikel ägnad åt kärnreaktioner i stjärnor och bildandet av element i universum . Utgiven 1957 och är en av de mest citeradeartiklar om astrofysik . Den förkortade titeln på artikeln är baserad på de första bokstäverna i namnen på dess författare: dessa är Marguerite och Geoffrey Burbidge , William Fowler och Fred Hoyle .
År 1946 publicerade Georgy Gamow och Fred Hoyle oberoende två vetenskapliga artiklar där de övervägde frågan om ursprunget för kemiska grundämnen i universum [1] [2] . Gamow hävdade att de kemiska grundämnena i första hand uppstod kort efter universums ursprung i primordial nukleosyntes , medan Hoyle trodde att de kemiska grundämnena huvudsakligen uppstår i stjärnor . Fram till början av 1950-talet fanns det mycket mer stöd för Gamows teori - förekomsten av tunga element i stjärnor verkade osannolikt, eftersom deras syntes krävde temperaturer som var två storleksordningar högre än i huvudsekvensstjärnor . Men senare problem upptäcktes i Gamows teori: den observerade kemiska sammansättningen av universum var för heterogen för sådan allestädes närvarande nukleosyntes; vissa lätta kärnor [3] [4] .
På 1950-talet blev olika möjliga kärnreaktioner i stjärnor kända: till exempel 1952 upptäckte Edwin Salpeter möjligheten att omvandla helium till kol i termonukleära reaktioner , och 1953-1954 upptäcktes kärnförbränning av kol och syre . En viktig roll spelades också av upptäckten 1952 av teknetium i vissa stjärnor (kallat teknetium ): isotoper av detta grundämne har en halveringstid på högst 4⋅10 6 år, så det blev uppenbart att tunga grundämnen bildas i stjärnor och i vissa fall faller på deras yta [3] .
Författarna till den framtida artikeln började arbeta tillsammans efter att Marguerite och Jeffrey Burbidge 1953 studerade spektra av några märkliga stjärnor med onormala överflöd av vissa kemiska element. William Fowler blev därefter intresserad av deras data , och sedan anslöt sig Fred Hoyle till dem . Inledningsvis började de undersöka s-processen för neutroninfångning, som de förväntade sig förklara den observerade kemiska sammansättningen [4] .
Hoyle var författaren till idén om stjärnnukleosyntes och efter publiceringen av den första uppsatsen 1946 skrev han ytterligare en 1954 [5] . B²FH-artikeln hänvisar också till hans arbete, men på B²FH var varken Hoyle eller någon annan huvudförfattare: alla fyra författarna gjorde jämförbart arbete [6] .
Med titeln "Synthesis of the Elements in Stars", publicerades den vetenskapliga artikeln 1957 i tidskriften Reviews of Modern Physics . Artikeln är mer känd under namnet B²FH , som är sammansatt av de första bokstäverna i namnen på dess författare ( engelska Burbidge, Fowler, Hoyle ) [3] [7] .
B²FH är en recensionsartikel, som samlar olika data om kärnreaktioner i stjärnor , både teoretiska och observationsmässiga. En del nya resultat erhölls också, till exempel gjordes vissa beräkningar för s- och r-processer . Artikeln förklarar med god noggrannhet ursprunget till de flesta kemiska grundämnen i universum: kärnreaktioner i stjärnor misslyckades med att förklara bara uppkomsten av deuterium , helium-3 , helium-4 och litium-7 . Dessa grundämnen, som det senare visade sig, uppstod under den primära nukleosyntesen strax efter Big Bang [3] [4] .
Artikeln introducerade också namn på olika processer, förutom förbränning av väte och helium [3] [7] :
B²FH-papperet har blivit ett av de viktigaste och mest citerade artiklarna inom astrofysik [8] . I maj 2022 har hon över 2600 citeringar.[9] . Det fanns till och med ett skämt bland astrofysiker: "Det tidiga universum skapade väte och helium , men Burbidge, Burbidge, Fowler och Hoyle skapade allt annat" [10] .
1983 delade Fowler och Subramanyan Chandrasekhar på Nobelpriset i fysik . Fowler tilldelades priset "för teoretiska och experimentella studier av kärnreaktioner, bildandet av kemiska grundämnen i universum." Fowler själv ansåg att det var orättvist att Hoyle inte fick priset, eftersom Hoyle var författaren till tidningens idé [11] .