Le fusioni di stelle binarie di neutroni (NS) sono siti promettenti di nucleosintesi a cattura rapida di neutroni.
L'esplosione che risulta dalla fusione di due stelle di neutroni si muove a spirale verso l'interno e crea una parte significativa delle componenti pesanti che compongono il nostro universo. Il primo caso di questo processo è stato un evento del 2017 chiamato GW 170817. Fatta eccezione per lo stronzio, che si trova nello spettro ottico, gli scienziati non sono stati in grado di determinare gli elementi precisi prodotti nelle fusioni di stelle di neutroni nemmeno cinque anni dopo.
Un gruppo di ricerca guidato da Nanae Domoto, una studentessa laureata presso la Graduate School of Science at Università di Tohoku e un ricercatore presso la Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), ha studiato sistematicamente le proprietà di tutti gli elementi pesanti per decodificare gli spettri da fusioni di stelle di neutroni.
Hanno usato questo per esaminare gli spettri delle kilonovae da GW 170817, che sono forti emissioni provocate dal decadimento radioattivo dei nuclei di nuova formazione che vengono espulsi durante la fusione. Gli scienziati hanno scoperto che i rari elementi lantanio e cerio possono replicare i modelli spettrali del vicino infrarosso visti nel 2017 sulla base di confronti di complesse simulazioni di spettri di kilonovae condotte dal supercomputer "ATERUI II" presso l'Osservatorio astronomico nazionale del Giappone.
Finora, l'esistenza di elementi di terre rare è stata solo ipotizzata sulla base dell'evoluzione complessiva del la luminosità di kilonova, ma non dalle caratteristiche spettrali.
Domoto disse, “Questa è la prima identificazione diretta di elementi rari negli spettri delle fusioni di stelle di neutroni e fa avanzare la nostra comprensione del origine degli elementi nell'Universo. "
“Questo studio ha utilizzato un semplice modello di materiale espulso. Guardando al futuro, vogliamo prendere in considerazione le strutture multidimensionali per cogliere un quadro più ampio di ciò che accade quando le stelle si scontrano".
Riferimento della Gazzetta:
- Nanae Domoto, Masaomi Tanaka, Daiji Kato, Kyohei Kawaguchi, Kenta Hotokezaka, Shinya Wanajo. Caratteristiche dei lantanidi negli spettri del vicino infrarosso di Kilonovae. The Astrophysical Journal, 2022; 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
