Beyond the neutron drip line: The unbound oxygen isotopes $^{25}$O and $^{26}$O
C. Caesar
,
J. Simonis
,
T. Adachi
,
Y. Aksyutina
,
J. Alcantara
,
S. Altstadt
,
H. Alvarez-Pol
,
N. Ashwood
,
T. Aumann
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V. Avdeichikov
,
M. Barr
,
S. Beceiro
,
D. Bemmerer
,
J. Benlliure
,
C.A. Bertulani
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K. Boretzky
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M.J.G. Borge
,
G. Burgunder
(1)
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M. Caamano
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E. Casarejos
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W. Catford
,
J. Cederkall
,
S. Chakraborty
,
M. Chartier
,
L. Chulkov
,
D. Cortina-Gil
,
U. Datta Pramanik
,
P. Diaz Fernandez
,
I. Dillmann
,
Z. Elekes
,
J. Enders
,
O. Ershova
,
A. Estrade
,
F. Farinon
,
L. M. Fraile
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M. Freer
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M. Freudenberger
,
H.O U. Fynbo
,
D. Galaviz
,
H. Geissel
,
R. Gernhauser
,
P. Golubev
,
D. Gonzalez Diaz
,
J. Hagdahl
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T. Heftrich
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M. Heil
,
M. Heine
,
A. Heinz
,
A. Henriques
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M. Holl
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J.D. Holt
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G. Ickert
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A. Ignatov
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B. Jakobsson
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H.T. Johansson
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B. Jonson
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N. Kalantar-Nayestanaki
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R. Kanungo
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R. Knöbel
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T. Kröll
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R. Krucken
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J. Kurcewicz
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M. Labiche
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C. Langer
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T. Le Bleis
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R. Lemmon
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O. Lepyoshkina
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S. Lindberg
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J. Machado
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V. Maroussov
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T. Nilsson
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A. Perea
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R. Plag
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A. Prochazka
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A. Rahaman
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G. Rastrepina
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R. Reifarth
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G. Ribeiro
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(1)
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Résumé
The very neutron-rich oxygen isotopes 25O and 26O are investigated experimentally and theoretically. The unbound states are populated in an experiment performed at the R3B-LAND setup at GSI via proton-knockout reactions from 26F and 27F at relativistic energies around 442 and 414 MeV/nucleon, respectively. From the kinematically complete measurement of the decay into 24O plus one or two neutrons, the 25O ground-state energy and width are determined, and upper limits for the 26O ground-state energy and lifetime are extracted. In addition, the results provide indications for an excited state in 26O at around 4MeV. The experimental findings are compared to theoretical shell-model calculations based on chiral two- and three-nucleon (3N) forces, including for the first time residual 3N forces, which are shown to be amplified as valence neutrons are added.