ادغام ستاره‌های نوترونی دوتایی (NS) مکان‌های امیدوارکننده‌ای برای گرفتن نوکلئوسنتز سریع نوترون هستند.
انفجاری که از ادغام دو ستاره نوترونی به وجود می آید به سمت داخل مارپیچی می شود و بخش قابل توجهی از اجزای سنگین تشکیل دهنده جهان ما را ایجاد می کند. اولین نمونه از این فرآیند، رویدادی به نام GW 2017 در سال 170817 بود. به جز استرانسیوم که در طیف نوری یافت شد، دانشمندان حتی پنج سال بعد نتوانستند عناصر دقیق تولید شده در ادغام ستاره های نوترونی را تعیین کنند.
یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی Nanae Domoto، دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم در دانشگاه Tohoku و یکی از محققین انجمن ترویج علم ژاپن (JSPS)، به طور سیستماتیک خواص همه عناصر سنگین را برای رمزگشایی طیف از ادغام ستاره های نوترونی.
آن‌ها از این برای بررسی طیف‌های کیلونووا از GW 170817 استفاده کردند، که گسیل‌های قوی ناشی از فروپاشی رادیواکتیو هسته‌های تازه تشکیل‌شده‌ای هستند که در طول ادغام به بیرون پرتاب می‌شوند. دانشمندان کشف کردند که عناصر کمیاب لانتانیم و سریم می توانند الگوهای طیفی مادون قرمز نزدیک مشاهده شده در سال 2017 را بر اساس مقایسه شبیه سازی های پیچیده طیف kilonovae انجام شده توسط ابررایانه "ATERUI II" در رصدخانه ملی نجوم ژاپن، تکرار کنند.
تاکنون، وجود عناصر کمیاب خاکی تنها بر اساس تکامل کلی زمین فرض شده است. روشنایی کیلونوا، اما نه از ویژگی های طیفی.
Domoto گفت:, این اولین شناسایی مستقیم عناصر نادر در طیف ادغام ستاره های نوترونی است و درک ما را از منشا عناصر در کیهان"
این مطالعه از یک مدل ساده از مواد پرتاب شده استفاده کرد. با نگاهی به آینده، می‌خواهیم ساختارهای چند بعدی را فاکتور بگیریم تا تصویر بزرگ‌تری از آنچه هنگام برخورد ستارگان اتفاق می‌افتد را درک کنیم.»
مرجع مجله:
- Nanae Domoto، Masaomi Tanaka، Daiji Kato، Kyohei Kawaguchi، Kenta Hotokezaka، Shinya Wanajo. ویژگی های لانتانید در طیف مادون قرمز نزدیک Kilonovae. مجله Astrophysical، 2022؛ 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
