B²FH (celým názvem Synthesis of the Elements in Stars ) je vědecký článek věnovaný jaderným reakcím ve hvězdách a vzniku prvků ve vesmíru . Vydáno v roce 1957 a je jedním z nejcitovanějšíchčlánky o astrofyzice . Zkrácený název článku vychází z prvních písmen jmen jeho autorů: jsou to Marguerite a Geoffrey Burbidgeovi , William Fowler a Fred Hoyle .
V roce 1946 Georgy Gamow a Fred Hoyle nezávisle publikovali dva vědecké články , ve kterých se zabývali otázkou původu chemických prvků ve vesmíru [1] [2] . Gamow tvrdil, že chemické prvky primárně vznikly krátce po vzniku vesmíru v prvotní nukleosyntéze , zatímco Hoyle věřil, že chemické prvky vznikají hlavně ve hvězdách . Až do počátku 50. let 20. století existovala mnohem větší podpora pro Gamowovu teorii – výskyt těžkých prvků ve hvězdách se zdál nepravděpodobný, protože jejich syntéza vyžadovala teploty o dva řády vyšší než u hvězd hlavní posloupnosti . V Gamowově teorii však byly objeveny pozdější problémy: pozorované chemické složení vesmíru bylo pro tak všudypřítomnou nukleosyntézu příliš heterogenní, některá lehká jádra [3] [4] .
V 50. letech se objevily různé možné jaderné reakce ve hvězdách: například v roce 1952 objevil Edwin Salpeter možnost přeměny hélia na uhlík v termonukleárních reakcích a v letech 1953-1954 bylo objeveno jaderné spalování uhlíku a kyslíku . Důležitou roli sehrál také objev technecia v roce 1952 v některých hvězdách (tzv. technecium ): izotopy tohoto prvku mají poločas rozpadu maximálně 4⋅10 6 let, takže bylo zřejmé, že těžké prvky vznikají v hvězd a v některých případech dopadají na jejich povrch [3] .
Autoři budoucího článku začali spolupracovat poté, co Marguerite a Jeffrey Burbidge v roce 1953 studovali spektra některých zvláštních hvězd s anomálním výskytem určitých chemických prvků. O jejich data se následně začal zajímat William Fowler a poté se k nim přidal Fred Hoyle . Zpočátku začali zkoumat s-proces záchytu neutronů, od kterého očekávali vysvětlení pozorovaného chemického složení [4] .
Hoyle byl autorem myšlenky hvězdné nukleosyntézy a po zveřejnění prvního článku v roce 1946 napsal další v roce 1954 [5] . Článek B²FH také odkazuje na jeho práci, ale v B²FH nebyl Hoyle ani nikdo jiný hlavním autorem: všichni čtyři autoři odvedli srovnatelnou práci [6] .
Vědecký článek s názvem „Synthesis of the Elements in Stars“ byl publikován v roce 1957 v časopise Reviews of Modern Physics . Článek je známější pod názvem B²FH , který je složen z prvních písmen jmen jeho autorů ( anglicky Burbidge, Fowler, Hoyle ) [3] [7] .
B²FH je přehledný článek, která shromažďuje nesourodá data o jaderných reakcích ve hvězdách , a to jak teoretická, tak pozorovací. Byly také získány některé nové výsledky, například byly provedeny některé výpočty pro s- a r-procesy . Článek vysvětluje s dobrou přesností původ většiny chemických prvků ve vesmíru: jaderné reakce ve hvězdách nedokázaly vysvětlit pouze vznik deuteria , helia-3 , helia-4 a lithia-7 . Tyto prvky, jak se později ukázalo, vznikly během primární nukleosyntézy krátce po velkém třesku [3] [4] .
Článek také představil názvy pro různé procesy, kromě spalování vodíku a helia [3] [7] :
Článek B²FH se stal jedním z nejdůležitějších a nejcitovanějších článků v astrofyzice [8] . Od května 2022 má více než 2600 citací.[9] . Mezi astrofyziky se dokonce objevil vtip: „První vesmír vytvořil vodík a helium , ale Burbidge, Burbidge, Fowler a Hoyle vytvořili všechno ostatní“ [10] .
V roce 1983 se Fowler a Subramanyan Chandrasekhar podělili o Nobelovu cenu za fyziku . Fowlerovi byla udělena cena „za teoretické a experimentální studie jaderných reakcí, vzniku chemických prvků ve vesmíru“. Sám Fowler považoval za nespravedlivé, že Hoyle cenu nedostal, protože Hoyle byl autorem myšlenky článku [11] .