Időben változó finomszerkezeti állandó az asztrofizikában = Temporally varying fine-structure constant in astrophysics

Tanulmalnyoztuk a csillagokbeli szen- es oxigentermeles 3-alfa-ratatol valo fuggeset. A C-12 magbeli 0+_2 allapot energiajat valtoztatva meghataroztuk a kis-, kozepes- es nagytomegű csillagokban termelődott szen es oxigen mennyiseget. Eredmenyeink azt mutatjak, hogy a nagytomegű csillagokbeli szen- es oxigentermeles erősen fugg a kezdeti tomegtől, es alapvető fontossagu a teljes evolucios folyamat vegigkovetese. A finomszerkezeti allandonak a kozelmultban megfigyelt kozmologiai leptekű valtozasa azt eredmenyezi, hogy a C-12 atommag 0+_2 energiaszintjenek helye időben valtozik. Ez a fentiek szerint izotoparany-eltolodashoz vezet. Ennek eredmenyekent peldaul modosulhattak a korai, femben szegeny csillagok altal letrehozott gazfelhők izotoparanyai, illetve a kozmologiai tavolsagmeresben hasznalt Ia-tipusu szupernovak szen-oxigen torzse, es igy fenyessege. Kifejlesztettunk egy primordialis nukleoszintezist modellező programot, es vizsgaltuk a keletkező elemgyakorisagok fizikai konstansoktol valo fuggeset. Megallapitottuk, hogy a kvarktomegek valtozasara a Li-7 gyakorisaga a leginkabb erzekeny, ami esetleg oka lehet a megfigyelt primordialis litium anomalianak. A primordialis magreakcioknak az erős kolcsonhatas csatolasi allandojatol valo fuggeset vizsgalva azt talaltuk, hogy a kritikus d(t,alfa)n reakciobeli rezonancia poziciojara a vartnal sokkal kevesbe erzekenyek a gyakorisagok. | We have studied the dependence of the stellar carbon and oxygen production on the triple-alpha rate. By varying the 0+_2 state of C-12, we determined the amounts of carbon and oxygen, produced in low-, medium-, and high-mass stars. Our results show that the carbon- and oxygen production in massive stars strongly depend on the initial mass, and the full description of the complete stellar evolution is essential. The recently observed variation of the fine structure constant on cosmological scales leads to a temporal variation of the position of the 0+_2 state of carbon. This results in changes in the stellar isotope ratios. This may lead to changes in the isotope ratios in gas clouds produced in early metal-poor stars, or in the core and thus the brightness of type Ia supernovae, used in cosmological distance measurements. We have developed a computer model of primordial nucleosynthesis, and studied the dependence of the produced elemental abundances on the physical constants. We found that the Li-7 abundance is the most sensitive to changes in the quark masses, which may help to explain the primordial lithium anomaly. By studying the dependence of the primordial nuclear reactions on the coupling constant of the strong interaction, we have found that the elemental abundances are much less sensitive to the resonance position of the critical d(t,alpha)n reaction than expected.