O stea care conține aur se ascunde în Calea Lactee. Ce au descoperit astronomii?

În vecinătatea Soarelui nostru din galaxia Calea Lactee se află o stea relativ strălucitoare, iar în aceasta, astronomii au reușit să identifice cea mai largă gamă de elemente dintr-o stea observată până acum.

Studiul, condus de astronomul Ian Roederer de la Universitatea din Michigan și publicat pe arXiv, a identificat 65 de elemente în steaua HD 222925. Patruzeci și două dintre elementele identificate sunt elemente grele.

Identificarea acestor elemente într-o singură stea îi va ajuta pe astronomi să înțeleagă „procesul de captare rapidă a neutronilor”, sau una dintre principalele modalități prin care au fost create elementele grele din Univers.

„Acesta este un record pentru orice obiect din afara Sistemului nostru Solar. Și ceea ce face ca această stea să fie atât de unică este faptul că are o proporție relativă foarte mare de elemente enumerate de-a lungul celor două treimi inferioare ale tabelului periodic. Am detectat chiar și aur”, a declarat Roederer.

Un record pentru orice obiect din afara Sistemului nostru Solar

„Aceste elemente au fost create prin procesul de captare rapidă a neutronilor. Acesta este cu adevărat lucrul pe care încercăm să îl studiem: fizica pentru a înțelege cum, unde și când au fost create aceste elemente.”

Procesul, numit și „procesul r”, începe cu prezența unor elemente mai ușoare, cum ar fi fierul. Apoi, rapid – de ordinul unei secunde – neutroni sunt adăugați la nucleele elementelor mai ușoare.

Astfel, se creează elemente mai grele, cum ar fi seleniul, argintul, telurul, platina, aurul și toriul, de tipul celor găsite în HD 222925, și toate acestea sunt rareori detectate în stele, potrivit astronomilor.

„Ai nevoie de mulți neutroni liberi și de un set de condiții de energie foarte mare pentru a-i elibera și a-i adăuga la nucleele atomilor”, a declarat Roederer, potrivit Phys.org. „Nu există foarte multe medii în care acest lucru se poate întâmpla – două, poate”.

Unul dintre aceste medii a fost confirmat: fuziunea stelelor neutronice. Stelele neutronice sunt nucleele prăbușite ale stelelor supergigante și sunt cele mai mici și mai dense obiecte cerești cunoscute.

65 de elemente, descoperite în steaua HD 222925

Coliziunea perechilor de stele neutronice provoacă unde gravitaționale, iar în 2017, astronomii au detectat pentru prima dată unde gravitaționale provenite de la stelele neutronice care fuzionează. Un alt mod în care ar putea avea loc procesul r este după moartea explozivă a stelelor masive.

Elementele pe care Roederer și echipa sa le-au identificat în HD 222925 au fost produse fie într-o supernovă masivă, fie într-o fuziune de stele neutronice foarte devreme în Univers. Materialul a fost ejectat și aruncat înapoi în spațiu, unde s-a reformat ulterior în steaua pe care Roederer o studiază astăzi.

Această stea poate fi folosită ca un indicator pentru ceea ce ar fi produs unul dintre aceste evenimente. Orice model dezvoltat în viitor care demonstrează modul în care procesul r sau natura produce elementele din ultimele două treimi din tabelul periodic trebuie să aibă aceeași semnătură ca HD 222925, spune Roederer.

Un eveniment care a avut loc la începutul Universului

În mod crucial, astronomii au folosit un instrument al telescopului spațial Hubble care poate colecta spectre ultraviolete. Astronomii au folosit, de asemenea, unul dintre telescoapele Magellan, de la Observatorul Las Campanas din Chile, pentru a colecta lumină de la HD 222925 în partea optică a spectrului luminos.

Aceste spectre codifică „amprenta chimică” a elementelor din interiorul stelelor, iar citirea acestor spectre le permite astronomilor nu numai să identifice elementele conținute în stea, ci și cât de mult dintr-un element conține steaua.

Anna Frebel este co-autor al studiului și profesor de fizică la Massachusetts Institute of Technology. Ea a ajutat la interpretarea generală a modelului de abundență a elementelor din HD 222925 și a modului în care acesta ne informează cu privire la înțelegerea originii elementelor din Cosmos.

„Cunoaștem acum rezultatul detaliat, element cu element, al unui eveniment care a avut loc la începutul Universului”, a declarat Frebel.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Soarele îi uimește pe oamenii de știință. Ce se întâmplă cu steaua noastră?

O stea muribundă cu inele de fum ar putea extinde teoriile stelare

Stelele dezvăluie secretul unui semnal misterios provenit din centrul galaxiei

Cum alimentează coliziunile dintre stele găurile negre masive?