連星中性子星 (NS) の合体は、急速な中性子捕獲元素合成の有望な場所です。
2017 つの中性子星の合体によって起こる爆発は、内側に向かって螺旋状に進み、宇宙を構成する重い構成要素のかなりの部分を作り出します。 このプロセスの最初の例は、GW 170817 と呼ばれる XNUMX 年の発生でした。光学スペクトルで見つかったストロンチウムを除いて、科学者は XNUMX 年後でも中性子星の合体で生成された正確な元素を決定できませんでした。
東京大学大学院理学系研究科大学院生の堂本菜苗さんが率いる研究グループ。 東北大学 また、日本学術振興会 (JSPS) の特別研究員は、すべての重元素の特性を体系的に研究して、スペクトルを解読しました。 中性子星合体.
彼らはこれを使用して、GW 170817 からのキロノバのスペクトルを調べました。これは、合体中に放出された新しく形成された核の放射性崩壊によってもたらされた強力な放射です。 科学者たちは、国立天文台のスーパーコンピューター「ATERUI II」によって実施された複雑なキロノバスペクトルシミュレーションの比較に基づいて、希少元素のランタンとセリウムが2017年に見られた近赤外線スペクトルパターンを再現できることを発見しました。
これまで、希土類元素の存在は、その全体的な進化に基づいて仮説が立てられてきただけでした。 キロノバの明るさ、しかしスペクトルの特徴からではありません。
堂本 と, 「これは、中性子星合体のスペクトルにおける希少元素の最初の直接的な同定であり、それは、中性子星合体についての理解を深めます。 宇宙の元素の起源に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
「この研究では、放出された物質の単純なモデルを使用しました。 今後は、多次元構造を考慮して、星が衝突したときに何が起こるかを全体像で把握したいと考えています。」
ジャーナルリファレンス：
- 堂本七重、田中将臣、加藤大治、川口恭平、仏坂健太、和名城真也。 キロノバエの近赤外スペクトルにおけるランタニドの特徴。 アストロフィジカル·ジャーナル、ＸＮＵＭＸ； 2022（939）：1 DOI： 10.3847/1538-4357/ac8c36
