Na obrobju našega sonca v galaksiji Mlečna cesta je razmeroma svetla zvezda, v kateri so astronomi identificirali najširšo paleto elementov, ki so lahko prisotni v zvezdi zunaj našega sončnega sistema. Študija, ki jo je vodil astronom z univerze Michigan Jan Roederer, je odkrila 65 elementov v zvezdi HD 222925. Dvainštirideset od odkritih elementov je težkih elementov, ki so na dnu periodnega sistema. Identifikacija teh elementov v eni sami zvezdi bo astronomom pomagala razumeti tako imenovani proces zajemanja hitrih nevtronov ali enega od glavnih načinov ustvarjanja težkih elementov v vesolju.
"Kolikor vem, je to rekord za kateri koli objekt zunaj našega sončnega sistema. To zvezdo dela tako edinstveno zaradi zelo visokega relativnega deleža elementov, navedenih v spodnjih dveh tretjinah periodnega sistema. Odkrili smo celo zlato," je dejal Roederer. »Ti elementi so bili pridobljeni kot posledica procesa zajemanja hitrih nevtronov. To je tisto, kar poskušamo preučevati: fiziko, da bi razumeli, kako, kje in kdaj so bili ti elementi proizvedeni."
Proces, imenovan tudi "r-proces", se začne s prisotnostjo lahkih elementov, kot je železo. Nato se hitro – približno sekundo – nevtroni dodajo jedrom lahkih elementov. Rezultat je nastanek težjih elementov, kot so selen, srebro, telur, platina, zlato in torij – vrste, ki jih najdemo v HD 222925, za katere astronomi pravijo, da jih le redko najdemo v zvezdah. "Da bi sprostili nevtrone in jih dodali jedrom atomov, potrebujete veliko prostih nevtronov in zelo visoko energijo, " je dejal Roederer. "Ni toliko okolij, kjer bi se to lahko zgodilo."
Eno takšnih okolij je bilo potrjeno: združevanje nevtronskih zvezd. Nevtronske zvezde so kolapsirana jedra zvezd super velikank, ki so najmanjši in najgostejši znani nebesni objekti. Trčenje parov nevtronskih zvezd povzroča gravitacijske valove in leta 2017 so astronomi prvič zaznali gravitacijske valove iz združitve nevtronskih zvezd. Drug način, na katerega lahko pride do r-procesa, je eksplozivna smrt močnih zvezd. Elementi, ki so jih Roederer in njegova ekipa identificirali v HD 222925, so nastali v masivni supernovi ali v združitvi nevtronskih zvezd na samem začetku vesolja.
To zvezdo lahko uporabite kot približek za to, kaj bi se lahko zgodilo kot posledica enega od teh dogodkov. Vsak model, razvit v prihodnosti, ki prikazuje, kako r-proces ali narava proizvaja elemente v spodnjih dveh tretjinah periodnega sistema, bi moral imeti enak podpis kot HD 222925, pravi Roederer.
Pomembno je, da so astronomi uporabili instrument vesoljskega teleskopa Hubble, ki lahko zbira ultravijolične spektre. Ta instrument je igral ključno vlogo pri omogočanju astronomom, da zbirajo svetlobo v ultravijoličnem delu spektra, šibko svetlobo, ki prihaja iz hladne zvezde, kot je HD 222925. Astronomi so uporabili tudi enega od Magellanovih teleskopov – konzorcij, s katerim sodeluje UM – na observatoriju Las Vegas -Campanas v Čilu za zbiranje svetlobe iz HD 222925 v optičnem delu svetlobnega spektra. Ti spektri kodirajo "kemične prstne odtise" elementov znotraj zvezd in branje teh spektrov omogoča astronomom, da določijo ne le elemente, ki so že prisotni v zvezdi, ampak tudi količino vsakega elementa.
Številni soavtorji študije so del skupine, imenovane R-Process Alliance, skupine astrofizikov, ki se ukvarjajo z reševanjem velikih vprašanj, povezanih z r-procesom. Ta projekt predstavlja enega od ključnih ciljev skupine: ugotoviti, kateri elementi in v kakšnih količinah so bili proizvedeni v r-procesu z izjemno stopnjo podrobnosti.
Lahko pomagate Ukrajini v boju proti ruskim okupatorjem. Najboljši način za to je donacija sredstev oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Preberite tudi: