Na okraji našeho slunce v galaxii Mléčná dráha je poměrně jasná hvězda, ve které astronomové identifikovali nejširší škálu prvků, které mohou být přítomny ve hvězdě mimo naši sluneční soustavu. Studie vedená astronomem z University of Michigan Janem Roedererem objevila ve hvězdě HD 65 222925 prvků. XNUMX z objevených prvků jsou těžké prvky, které jsou na konci periodické tabulky. Identifikace těchto prvků v jedné hvězdě pomůže astronomům porozumět takzvanému procesu záchytu rychlých neutronů, neboli jednomu z hlavních způsobů vytváření těžkých prvků ve vesmíru.
„Pokud vím, je to rekord pro jakýkoli objekt mimo naši sluneční soustavu. To, co dělá tuto hvězdu tak jedinečnou, je velmi vysoký relativní podíl prvků uvedených ve spodních dvou třetinách periodické tabulky. Dokonce jsme objevili zlato,“ řekl Roederer. „Tyto prvky byly získány jako výsledek procesu zachycování rychlých neutronů. To je to, co se snažíme studovat: fyziku, abychom pochopili, jak, kde a kdy byly tyto prvky vyrobeny."
Proces, nazývaný také „r-proces“, začíná přítomností lehkých prvků, jako je železo. Pak se rychle – asi vteřinu – přidají k jádrům lehkých prvků neutrony. Výsledkem je tvorba těžších prvků, jako je selen, stříbro, telur, platina, zlato a thorium – druh nalezený v HD 222925, o kterých astronomové tvrdí, že se ve hvězdách vyskytují jen zřídka. "Abyste uvolnili neutrony a přidali je do jader atomů, potřebujete spoustu volných neutronů a velmi vysokou energii," řekl Roederer. "Není tolik prostředí, kde se to může stát."
Jedno takové prostředí bylo potvrzeno: slučování neutronových hvězd. Neutronové hvězdy jsou zhroucená jádra veleobrů, což jsou nejmenší a nejhustší známé nebeské objekty. Kolidující páry neutronových hvězd způsobují gravitační vlny a v roce 2017 astronomové poprvé detekovali gravitační vlny ze splývajících neutronových hvězd. Dalším způsobem, jak může dojít k r-procesu, je explozivní smrt silných hvězd. Prvky, které Roederer a jeho tým identifikovali v HD 222925, vznikly buď v masivní supernově, nebo při splynutí neutronových hvězd na samém počátku vesmíru.
Tuto hvězdu lze použít jako zástupce toho, co by se mohlo stát v důsledku jedné z těchto událostí. Jakýkoli model vyvinutý v budoucnu, který demonstruje, jak r-process nebo příroda produkuje prvky ve spodních dvou třetinách periodické tabulky, by měl mít stejný podpis jako HD 222925, říká Roederer.
Důležité je, že astronomové použili přístroj Hubbleova vesmírného dalekohledu, který dokáže sbírat ultrafialová spektra. Tento přístroj sehrál klíčovou roli v tom, že umožnil astronomům shromažďovat světlo v ultrafialové části spektra, slabé světlo, které pochází z chladné hvězdy, jako je HD 222925. Astronomové také použili jeden z Magellanových dalekohledů – konsorcium, se kterým UM spolupracuje – na observatoři Las Vegas -Campanas v Chile za účelem sběru světla z HD 222925 v optické části světelného spektra. Tato spektra kódují „chemické otisky“ prvků uvnitř hvězd a čtení těchto spekter umožňuje astronomům určit nejen prvky, které se již ve hvězdě vyskytují, ale také množství každého prvku.
Mnoho spoluautorů studie je součástí skupiny nazvané R-Process Alliance, skupiny astrofyziků pracujících na řešení velkých otázek souvisejících s r-procesem. Tento projekt představuje jeden z klíčových cílů skupiny: určit, které prvky a v jakém množství byly vyrobeny v r-procesu s nebývalou úrovní detailů.
Můžete pomoci Ukrajině v boji proti ruským vetřelcům. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je darovat finanční prostředky ozbrojeným silám Ukrajiny prostřednictvím Zachraňte život nebo přes oficiální stránku NBÚ.
Přečtěte si také: