Na rubu našeg sunca u galaksiji Mliječni put nalazi se relativno svijetla zvijezda u kojoj su astronomi identificirali najširi raspon elemenata koji mogu biti prisutni u zvijezdi izvan našeg Sunčevog sustava. Studija koju je vodio astronom Jan Roederer sa Sveučilišta u Michiganu otkrila je 65 elemenata u zvijezdi HD 222925. Četrdeset i dva otkrivena elementa su teški elementi koji se nalaze na dnu periodnog sustava. Identificiranje ovih elemenata u jednoj zvijezdi pomoći će astronomima da razumiju takozvani brzi proces hvatanja neutrona, ili jedan od glavnih načina na koji teški elementi nastaju u svemiru.
“Koliko ja znam, ovo je rekord za bilo koji objekt izvan našeg sunčevog sustava. Ono što ovu zvijezdu čini toliko jedinstvenom je vrlo visok relativni udio elemenata navedenih u donje dvije trećine periodnog sustava elemenata. Otkrili smo čak i zlato", rekao je Roederer. „Ovi elementi su dobiveni kao rezultat procesa hvatanja brzih neutrona. To je ono što pokušavamo proučavati: fiziku kako bismo razumjeli kako, gdje i kada su ti elementi proizvedeni."
Proces, također nazvan "r-proces", počinje prisutnošću lakih elemenata kao što je željezo. Zatim se brzo – oko sekunde – neutroni dodaju jezgrama lakih elemenata. Rezultat je formiranje težih elemenata kao što su selen, srebro, telur, platina, zlato i torij – vrsta pronađena u HD 222925, za koje astronomi kažu da se rijetko nalaze u zvijezdama. "Da biste oslobodili neutrone i dodali ih jezgrama atoma, potrebno vam je puno slobodnih neutrona i vrlo visoka energija", rekao je Roederer. "Nema toliko sredina u kojima se to može dogoditi."
Jedno takvo okruženje je potvrđeno: spajanje neutronskih zvijezda. Neutronske zvijezde su kolapsirane jezgre superdivovskih zvijezda, koje su najmanji i najgušći poznati nebeski objekti. Parovi neutronskih zvijezda koji se sudaraju uzrokuju gravitacijske valove, a 2017. astronomi su prvi otkrili gravitacijske valove od neutronskih zvijezda koje se spajaju. Drugi način na koji se može dogoditi r-proces je kroz eksplozivnu smrt moćnih zvijezda. Elementi koje su Roederer i njegov tim identificirali u HD 222925 nastali su ili u masivnoj supernovi ili u spajanju neutronskih zvijezda na samom početku svemira.
Ova se zvijezda može koristiti kao zamjena za ono što bi se moglo dogoditi kao rezultat jednog od ovih događaja. Svaki model razvijen u budućnosti koji pokazuje kako r-proces ili priroda proizvodi elemente u donje dvije trećine periodnog sustava trebao bi imati isti potpis kao HD 222925, kaže Roederer.
Važno je da su astronomi koristili instrument svemirskog teleskopa Hubble, koji može prikupiti ultraljubičaste spektre. Ovaj je instrument odigrao ključnu ulogu u omogućavanju astronomima da prikupljaju svjetlost u ultraljubičastom dijelu spektra, slabu svjetlost koja dolazi od hladne zvijezde poput HD 222925. Astronomi su također koristili jedan od Magellanovih teleskopa – konzorcija s kojim je UM partner – u zvjezdarnici Las Vegas -Campanas u Čileu za prikupljanje svjetlosti HD 222925 u optičkom dijelu svjetlosnog spektra. Ovi spektri kodiraju "kemijske otiske" elemenata unutar zvijezda, a čitanje tih spektara omogućuje astronomima da odrede ne samo elemente koji su već prisutni u zvijezdi, već i količinu svakog elementa.
Mnogi od koautora studije dio su skupine pod nazivom R-Process Alliance, grupe astrofizičara koji rade na rješavanju velikih pitanja povezanih s r-procesom. Ovaj projekt predstavlja jedan od ključnih ciljeva grupe: utvrditi koji su elementi i u kojim količinama proizvedeni u r-procesu s neviđenom razinom detalja.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.
Pročitajte također:
Ostavi odgovor