这听起来或许有些惊人，每一年，宇宙中都有约一千亿颗恒星诞生，同时也有同样多的恒星走向死亡。是的，就像生命一样，恒星也会有自己的生命周期。为了了解恒星的生命过程，核物理学家和天体物理学家往往会联手，共同揭开发生在恒星内部的物理过程，从而预测恒星的终极命运。

　　恒星的演化和最终命运取决于它诞生时的质量。像太阳这样的低质量恒星在脱离外层时会先变成红巨星，接着转变成由碳和氧构成的白矮星。那些比太阳质量至少高出11倍的大质量恒星也会先转变为红巨星，但在这些巨星的核心，核聚变仍然会继续，直到核心完全变成铁核。一旦发生这种情况，恒星就会停止产生能量，并开始在引力的作用下坍缩。恒星的核心随后会被压缩成中子星，而其外层则在超新星爆炸中被喷射出来。

　　然而，科学家对于中等质量恒星（质量约为太阳的7到11倍）的演化就不是那么清晰了。研究人员认为，它们会有两种截然不同的死亡途径，一种是通过热核爆炸，另一种是通过引力坍缩。究竟会发生哪一种情况，取决于当氧核开始聚变时的恒星内部条件。研究人员认为，要确定中等质量恒星的死亡结局，关键在于了解一种氖同位素的性质及其捕获电子的能力。

　　在刚发表的两篇论文中[1-2]，研究人员第一次测量了一种罕见的衰变——氟（F）衰变成氖（Ne），计算结果显示出更有可能让中等质量恒星走向死亡的是热核爆炸，而不是引力坍缩。

　　氟和氖的故事与所谓的禁戒核跃迁有关。原子核和原子一样，具有不同的能级，因此可以存在于不同的能态。对于给定的放射性原子核，恒星内部的条件（如温度和等离子体的密度）决定了它可能的能态。每个能态的量子力学性质决定了原子核可能的衰变路径。在地球上，如果衰变路径发生的可能性很高，则称为容许衰变。相反，如果可能性很低，这种跃迁就被称为禁戒。但在恒星内部的极端条件下，这些被禁戒的跃迁会更频繁地发生。因此，当研究人员在实验室中测量核反应时，来自禁戒跃迁的极小贡献往往是天体物理学应用中最关键的测量。

　　恒星中的一个重要的禁戒跃迁会通过²⁰F衰变成²⁰Ne，或者通过²⁰Ne捕捉一个电子产生²⁰F将氟和氖连接起来。在大多数时候，跃迁会涉及到激发²⁰Ne核（²⁰Ne²⁺），但在特定的条件下，跃迁主要会发生在²⁰Ne的基态（²⁰Ne⁰⁺），这种情况很可能存在于中等质量恒星中。恒星的爆炸机制被预测在很大程度上取决于²⁰Ne的电子捕获率。所以测量跃迁发生在²⁰Ne⁰⁺的频率是理解恒星命运的关键。²⁰F和²⁰Ne⁰⁺之间的跃迁是Oliver Kirseborn和他的同事想要测量的。