Scheda HEN FINAL




Informazioni generali

Heavy Element Nucleosynthesis

HEN

Programma

RSN2

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2023; Data fine: 2030

sergio.cristallo sergio.cristallo@inaf.it

Le stelle sono meravigliose “caldere” che hanno forgiato gli elementi chimici nell’Universo, ad eccezione dell’idrogeno ed elio cosmologico. A differenza degli elementi leggeri che vengono prodotti attraverso reazioni nucleari tra particelle cariche, gli isotopi più pesanti del ferro sono sintetizzati attraverso una serie di catture neutroniche. Metà di tali elementi “pesanti” si forma attraverso il processo di cattura neutronica lento (il processo s) durante la fase di Ramo asintotico delle giganti (asymptotic giant branch, AGB) per stelle di massa piccola ed intermedia. La restante metà degli elementi “pesanti” è prodotta dal processo di cattura neutronica veloce (il processo r) durante la fusione di due stelle di neutroni (Neutron Star Merger) o durante l’esplosione di una Supernova.

Stars are marvellous caldrons where all the elements of the Universe have been synthesized, apart from cosmological hydrogen and helium. The pristine Solar System chemical distribution is the result of many pollution episodes from already extinct stellar generations, occurred at different epochs before the Sun formation. While light elements are synthesized via charged particle nuclear reaction, chemical species heavier than iron are produced through a series of neutron captures. Half of the “heavy” elements is synthesized by the slow neutron capture process (s-process) during the asymptotic giant branch (AGB) phase of low and intermediate mass stars. The remaining half is produced in Neutron Stars Mergers (or Supernovae events), which host the rapid neutron capture process (r-process).

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 5
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. ABRUZZO 3 0 0.50 0.50 0.50 0 0 0 0 0.00
O.A. ARCETRI 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 1 0.15
Totali 3 0 0.50 0.50 0.50 0.00 0.00 0.00 1 0.15
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 3
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 Università di Trento 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
2 Osservatorio Astronomico d'Abruzzo / Università Sapienza (Roma) 0 0 0 1.00 1.00 1.00 0.00
3 Università di Ferrara 0 0 0 0.10 0.10 0.10 0.00
Totali 0.20 0.20 0.20 1.10 1.10 1.10 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
4.0 0.0 0.0 137.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1088/0067-0049/197/2/17 Titolo: EVOLUTION, NUCLEOSYNTHESIS, AND YIELDS OF LOW-MASS ASYMPTOTIC GIANT BRANCH STARS AT DIFFERENT METALLICITIES. II. THE FRUITY DATABASE Autori:S. Cristallo and L. Piersanti and O. Straniero and R. Gallino and I. Dom\'\inguez and C. Abia a .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Supplement Series Anno pubblicazione:2011
2 10.1093/mnras/sty316 Titolo: Chemical evolution with rotating massive star yields \textendash I. The solar neighbourhood and the s-process elements Autori:N Prantzos and C Abia and M Limongi and A Chieffi and S Cristallo Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2018
3 10.3847/2041-8213/ab9fa1 Titolo: Magnetic-buoyancy-induced Mixing in AGB Stars: Presolar SiC Grains Autori:Diego Vescovi and Sergio Cristallo and Maurizio Busso and Nan Liu Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2020
4 10.1093/mnras/stz3154 Titolo: Chemical evolution with rotating massive star yields II. A new assessment of the solar s- and r- process components Autori:N Prantzos and C Abia and S Cristallo and M Limongi and A Chieffi Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
5 10.1088/0067-0049/219/2/40 Titolo: EVOLUTION, NUCLEOSYNTHESIS, AND YIELDS OF AGB STARS AT DIFFERENT METALLICITIES. III. INTERMEDIATE-MASS MODELS, REVISED LOW-MASS MODELS, AND THE pH-FRUITY INTERFACE Autori:S. Cristallo and O. Straniero and L. Piersanti and D. Gobrecht Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Supplement Series Anno pubblicazione:2015
6 10.1088/0004-637X/696/1/797 Titolo: EVOLUTION, NUCLEOSYNTHESIS, AND YIELDS OF LOW-MASS ASYMPTOTIC GIANT BRANCH STARS AT DIFFERENT METALLICITIES Autori:S. Cristallo and O. Straniero and R. Gallino and L. Piersanti and I. Dom\'\inguez and M. T. Led .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2009
7 10.3847/1538-4357/ac3751 Titolo: Production of Very Light Elements and Strontium in the Early Ejecta of Neutron Star Mergers Autori:Albino Perego and Diego Vescovi and Achille Fiore and Leonardo Chiesa and Christian Vogl and Stefan .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2022
8 10.1051/0004-6361/202243764 Titolo: The $\less$i$\greater$Gaia$\less$/i$\greater$-ESO survey: Placing constraints on the origin of $\less$i$\greater$r$\less$/i$\greater$-process elements Autori:M. Van der Swaelmen and C. Viscasillas V\'azquez and G. Cescutti and L. Magrini and S. Cristall .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2023
9 10.3389/fspas.2022.994980 Titolo: Neutron-capture measurement candidates for the r-process in neutron star mergers Autori:Diego Vescovi and Ren\'e Reifarth and Sergio Cristallo and Aaron Couture Publisher:Frontiers Media SA Rivista: Frontiers in Astronomy and Space Sciences Anno pubblicazione:2022
10 10.1051/0004-6361/202244515 Titolo: MINCE Autori:G. Cescutti and P. Bonifacio and E. Caffau and L. Monaco and M. Franchini and L. Lombardo and A. M. .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

Formation of elements; R-process; S-process; Stellar nucleosynthesis; Nuclear astrophysics; Stellar abundances; Stellar properties; Late Stellar evolution; <br>

INAF is a leading institute in the theoretical modelling and spectroscopic follow up of stars enriched in heavy elements. Moreover, it is one of the most efficient institutions in the follow-up of gravitational events by means of the GRAWITA collaboration. On the other hand, INFN is a worldwide peak research institute in experimental nuclear astrophysics and in the the detection of gravitational waves (with VIRGO and, in the future, the Einstein Telescope experiment). Only a synergic approach between the two institutions, including astrophysics (theoretical modelling and observations), nuclear and atomic physics (experimental and theoretical) and Galactic Chemical Evolution (GCE) models, would shed a new light on these still not fully understood nucleosynthesis processes.


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 oscar.straniero oscar.straniero@inaf.it O.A. ABRUZZO Y DIRIGENTE DI RICERCA membro X X X X X X X OK
2 sergio.cristallo sergio.cristallo@inaf.it O.A. ABRUZZO Y RICERCATORE Coordinatore X X X X X X X OK
3 luciano.piersanti luciano.piersanti@inaf.it O.A. ABRUZZO Y RICERCATORE membro X X X X X X X OK
4 matteo.dicarlo matteo.dicarlo@oa-teramo.inaf.it O.A. ABRUZZO Y TECNOLOGO membro X X X X X X X OK
5 laura.magrini laura.magrini@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE membro X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 albino.perego@unitn.it albino.perego@unitn.it Università di Trento Y Professore Associato membro [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 matteo.bezmalinovich matteo.bezmalinovich@inaf.it Osservatorio Astronomico d'Abruzzo / Università Sapienza (Roma) N Dottorando Calcolo opacità e curve di luce di kilonova [1.0, 1.0, 1.0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 mattia.bulla mattia.bulla@unife.it Università di Ferrara N RTDb Calcolo trasferimento radiativo per modellizzazione curve di luce di kilonova [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

E' stato recentemente sottomesso un PRIN MIUR (PI Nazionale S. Cristallo; richiesta contributo MIUR: 250000 euro). Per quanto riguarda i ricercatori INAF-OAAb afferenti a HEN, il supporto economico per le attivita' ordinarie (computer, missioni, contratti) deriva in parte da progetti PRIN MIUR (inclusi sull'altra scheda INAF "GIANTS") e in parte dalla commissione III dell'INFN (circa 15000 euro/anno). Nessun finanziamento e' stato erogato direttamente da INAF.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 MUR 0 0 0 137 0 0 0 137


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)
1 INAF - Mini Grant 4000.0