Dans les noyaux, toutes les forces fondamentales de la nature sont en jeu. La région dense au centre d'un atome - où se trouvent les protons et les neutrons - est un endroit où les scientifiques peuvent tester leur compréhension des interactions fondamentales des plus petits éléments constitutifs de la matière dans l'univers.

Saori Pastore, professeur assistant de physique en Arts &Sciences à l'Université de Washington à St. Louis, aide à expliquer ce qui se passe dans les noyaux lorsqu'ils se désintègrent, se dispersent ou entrent en contact avec des particules subatomiques.

Sa récente publication, "Transitions faibles dans les noyaux légers, " en novembre Frontières en physique , contribue à un corpus de plus en plus précis, calculs descriptifs de la structure nucléaire et des réactions.

Les recherches de Pastore en théorie nucléaire complètent directement les travaux expérimentaux du programme national de physique nucléaire et des particules, comme les travaux qui seront menés à la Facilité des faisceaux d'isotopes rares (FRIB), une installation d'utilisateurs de 760 millions de dollars que le ministère de l'Énergie (DOE) construit à la Michigan State University (MSU). Les physiciens de l'Université de Washington collaborent depuis des décennies avec des chercheurs de la MSU, une plaque tournante du Midwest pour la science nucléaire.

Pastore est le chercheur principal d'une nouvelle subvention du DOE Office of Science, « Calculs quantiques de Monte Carlo des interactions lepton-noyau. »

"Ici à l'Université de Washington, nous effectuons des calculs microscopiques de la structure nucléaire et des réactions en utilisant des méthodes théoriques et informatiques, " a déclaré Pastore. " Cela nous permet de conserver pleinement la complexité des corrélations et de la dynamique nucléoniques, qui sont cruciales pour expliquer les propriétés nucléaires.

"Nous fournissons à la communauté une estimation précise des effets nucléaires, " elle a dit.

Avec sa nouvelle subvention DOE, Pastore s'attaque au calcul des taux de désintégration bêta dans les noyaux légers. Une publication récente de Physical Review C, écrit avec le premier auteur Garrett King, un étudiant diplômé en physique à l'Université de Washington, expose l'approche.

"Dans la désintégration bêta, un neutron à l'intérieur du noyau se désintègre en un proton avec l'émission d'un électron et d'un antineutrino, " a déclaré Pastore. " Ces taux sont connus expérimentalement avec une grande précision. Nous les utilisons pour tester la validité de notre modèle microscopique.

« Nous utiliserons la subvention pour poursuivre ce programme de calcul des interactions des neutrinos avec les noyaux, en particulier, procédés pour lesquels les données expérimentales sont rares ou difficiles à atteindre ou inconnues, " elle a dit.

Pastore travaille en étroite collaboration avec la collaboratrice Maria Piarulli, professeur adjoint de physique, et des membres du groupe Quantum Monte Carlo de l'université pour faire avancer le travail de l'université avec les chercheurs utilisant le nouveau FRIB. Elle fait également partie du McDonnell Center for the Space Sciences' Particle and Nuclear Physics, Groupe de recherche Cosmologie et Gravitation.

Originaire du Salento, Italie, Pastore voyageait beaucoup pour des conférences et des collaborations. Maintenant, en raison de la pandémie de COVID-19, une grande partie de ce travail se fait en ligne.

« Il est plus facile pour les théoriciens de tout mettre en ligne, " a dit Pastore. " C'est parfois un peu fatiguant, mais rien d'insurmontable. Je me sens très chanceux de pouvoir continuer à travailler et à voir mes collaborateurs virtuellement.

"Je pense que ce qui manque vraiment, c'est une sorte de temps de qualité avec les collaborateurs, j'entends par là des lieux informels pour discuter et prendre un café, " dit-elle. " Ce qui est, J'imagine, ce qui nous manque à tous en général."