تعتبر عمليات اندماج النجوم الثنائية النيوترونية (NS) مواقع واعدة للتخليق النووي السريع لالتقاط النيوترونات.
الانفجار الناجم عن اندماج نجمين نيوترونيين يدوران نحو الداخل ويخلقان جزءًا كبيرًا من المكونات الثقيلة التي يتكون منها كوننا. كان المثال الأول لهذه العملية حدثًا في عام 2017 يُدعى GW 170817. باستثناء السترونشيوم الموجود في الطيف البصري ، لم يتمكن العلماء من تحديد العناصر الدقيقة المنتجة في اندماجات النجوم النيوترونية حتى بعد خمس سنوات.
مجموعة بحثية بقيادة نانا دوموتو ، طالبة دراسات عليا في كلية الدراسات العليا للعلوم في جامعة توهوكو وزميل باحث في الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (JSPS) ، درس بشكل منهجي خصائص جميع العناصر الثقيلة لفك تشفير الأطياف من اندماج النجوم النيوترونية.
استخدموا هذا للنظر في أطياف كيلونوفا من GW 170817 ، وهي انبعاثات قوية ناتجة عن التحلل الإشعاعي للنواة المشكلة حديثًا والتي يتم إخراجها أثناء الاندماج. اكتشف العلماء أن العناصر النادرة اللانثانم والسيريوم يمكن أن تكرر الأنماط الطيفية للأشعة تحت الحمراء القريبة التي شوهدت في عام 2017 بناءً على مقارنات لمحاكاة أطياف كيلونوفا المعقدة التي أجراها الكمبيوتر العملاق "ATERUI II" في المرصد الفلكي الوطني في اليابان.
حتى الآن ، تم افتراض وجود عناصر أرضية نادرة فقط بناءً على التطور العام لـ سطوع كيلونوفا، ولكن ليس من الميزات الطيفية.
دوموتو محمد, "هذا هو أول تحديد مباشر للعناصر النادرة في أطياف اندماج النجوم النيوترونية ، وهو يعزز فهمنا أصل العناصر في الكون".
استخدمت هذه الدراسة نموذجًا بسيطًا للمواد المقذوفة. بالنظر إلى المستقبل ، نريد أن نأخذ في الحسبان الهياكل متعددة الأبعاد لفهم صورة أكبر لما يحدث عندما تصطدم النجوم ".
المرجع مجلة:
- نانا دوموتو ، ماساومي تاناكا ، دايجي كاتو ، كيوهي كاواجوتشي ، كينتا هوتوكيزاكا ، شينيا واناجو. ميزات اللانثانيد في أطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من كيلونوفا. مجلة الفيزياء الفلكية، 2022 ، 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
