Binäärineutronitähtien (NS) fuusiot ovat lupaavia paikkoja nopealle neutronikaappausnukleosynteesille.
Kahden neutronitähden yhdistymisestä johtuva räjähdys kiertyy sisäänpäin ja muodostaa merkittävän osan maailmankaikkeudemme muodostavista raskaista komponenteista. Ensimmäinen esimerkki tästä prosessista oli vuonna 2017 GW 170817 -niminen tapahtuma. Optisesta spektristä löydettyä strontiumia lukuun ottamatta tutkijat eivät ole pystyneet määrittämään neutronitähtien sulautumisissa syntyneitä tarkkoja alkuaineita edes viisi vuotta myöhemmin.
Tutkimusryhmä, jota johtaa Nanae Domoto, jatko-opiskelija Graduate School of Sciencessa klo Tohokun yliopisto Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) -tutkija on systemaattisesti tutkinut kaikkien raskaiden alkuaineiden ominaisuuksia spektrien dekoodaamiseksi. neutronitähtien fuusiot.
He käyttivät tätä tarkastellakseen GW 170817:n kilonovaen spektrejä, jotka ovat voimakkaita päästöjä, jotka aiheutuvat fuusion aikana sinkoutuvien vasta muodostuneiden ytimien radioaktiivisesta hajoamisesta. Tutkijat havaitsivat, että harvinaiset alkuaineet lantaani ja cerium voivat jäljitellä vuonna 2017 nähtyjä lähi-infrapunaspektrikuvioita perustuen monimutkaisten kilonovaspektrisimulaatioiden vertailuun, jonka suoritti supertietokone "ATERUI II" Japanin kansallisessa tähtitieteellisessä observatoriossa.
Tähän asti harvinaisten maametallien olemassaolo on ollut vain hypoteesia, joka perustuu niiden yleiseen kehitykseen kilonovan kirkkautta, mutta ei spektriominaisuuksista.
Domoto sanoi, "Tämä on ensimmäinen suora harvinaisten elementtien tunnistus neutronitähtien fuusioiden spektreistä, ja se edistää ymmärrystämme alkuaineiden alkuperä universumissa"
"Tässä tutkimuksessa käytettiin yksinkertaista ulostyönnetyn materiaalin mallia. Tulevaisuudessa haluamme ottaa huomioon moniulotteiset rakenteet saadaksemme suuremman kuvan siitä, mitä tapahtuu, kun tähdet törmäävät.
Lehden viite:
- Nanae Domoto, Masaomi Tanaka, Daiji Kato, Kyohei Kawaguchi, Kenta Hotokezaka, Shinya Wanajo. Lantanidiominaisuudet Kilonovaen lähi-infrapunaspektrissä. Astrofyysinen lehti, 2022; 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
