B²FH (fuldt navn Synthesis of the Elements in Stars ) er en videnskabelig artikel om kernereaktioner i stjerner og dannelsen af grundstoffer i universet . Udgivet i 1957 og er en af de mest citeredeartikler om astrofysik . Artiklens forkortede titel er baseret på de første bogstaver i navnene på dens forfattere: disse er Marguerite og Geoffrey Burbidge , William Fowler og Fred Hoyle .
I 1946 udgav Georgy Gamow og Fred Hoyle uafhængigt to videnskabelige artikler , hvori de overvejede spørgsmålet om oprindelsen af kemiske grundstoffer i universet [1] [2] . Gamow hævdede, at de kemiske grundstoffer primært opstod kort efter universets oprindelse i primordial nukleosyntese , mens Hoyle mente, at de kemiske grundstoffer hovedsageligt opstår i stjerner . Indtil begyndelsen af 1950'erne var der meget mere støtte til Gamows teori - forekomsten af tunge grundstoffer i stjerner virkede usandsynlig, da deres syntese krævede temperaturer to størrelsesordener højere end i hovedsekvensstjerner . Imidlertid blev senere problemer opdaget i Gamows teori: Universets observerede kemiske sammensætning var for heterogen til en sådan allestedsnærværende nukleosyntese; nogle lette kerner [3] [4] .
I 1950'erne blev forskellige mulige nukleare reaktioner i stjerner kendt: for eksempel opdagede Edwin Salpeter i 1952 muligheden for at omdanne helium til kulstof i termonukleare reaktioner , og i 1953-1954 blev nuklear forbrænding af kulstof og oxygen opdaget . En vigtig rolle spillede også opdagelsen i 1952 af technetium i nogle stjerner (kaldet technetium ): isotoper af dette grundstof har en halveringstid på højst 4⋅10 6 år, så det blev tydeligt, at tunge grundstoffer dannes i stjerner og i nogle tilfælde falder på deres overflade [3] .
Forfatterne til den fremtidige artikel begyndte at arbejde sammen, efter at Marguerite og Jeffrey Burbidge i 1953 studerede spektrene af nogle ejendommelige stjerner med unormale overfloder af visse kemiske grundstoffer. William Fowler blev efterfølgende interesseret i deres data , og så sluttede Fred Hoyle sig til dem . I første omgang begyndte de at undersøge s-processen for neutronfangst, som de forventede at forklare den observerede kemiske sammensætning [4] .
Hoyle var forfatteren til ideen om stjernernes nukleosyntese, og efter udgivelsen af det første papir i 1946 skrev han endnu et i 1954 [5] . B²FH-artiklen refererer også til hans arbejde, men på B²FH var hverken Hoyle eller nogen anden hovedforfatter: alle fire forfattere udførte sammenligneligt arbejde [6] .
Med titlen "Synthesis of the Elements in Stars", blev den videnskabelige artikel offentliggjort i 1957 i tidsskriftet Reviews of Modern Physics . Artiklen er bedre kendt under navnet B²FH , som er sammensat af de første bogstaver i navnene på dens forfattere ( engelsk Burbidge, Fowler, Hoyle ) [3] [7] .
B²FH er en anmeldelsesartikel, som samler forskellige data om kernereaktioner i stjerner , både teoretiske og observationsmæssige. Der blev også opnået nogle nye resultater, for eksempel blev der udført nogle beregninger for s- og r-processer . Artiklen forklarer med god nøjagtighed oprindelsen af de fleste kemiske grundstoffer i universet: kernereaktioner i stjerner formåede ikke kun at forklare fremkomsten af deuterium , helium-3 , helium-4 og lithium-7 . Disse grundstoffer, som det senere viste sig, opstod under den primære nukleosyntese kort efter Big Bang [3] [4] .
Artiklen introducerede også navne for forskellige processer, ud over forbrændingen af brint og helium [3] [7] :
B²FH papiret er blevet et af de vigtigste og mest citerede artikler inden for astrofysik [8] . I maj 2022 har hun over 2600 citater.[9] . Der var endda en vittighed blandt astrofysikere: "Det tidlige univers skabte brint og helium , men Burbidge, Burbidge, Fowler og Hoyle skabte alt andet" [10] .
I 1983 delte Fowler og Subramanyan Chandrasekhar Nobelprisen i fysik . Fowler blev tildelt prisen "for teoretiske og eksperimentelle undersøgelser af nukleare reaktioner, dannelsen af kemiske grundstoffer i universet." Fowler selv anså det for uretfærdigt, at Hoyle ikke modtog prisen, da Hoyle var forfatteren til avisens idé [11] .