As fusões de estrelas binárias de nêutrons (NS) são locais promissores de nucleossíntese de captura rápida de nêutrons.
A explosão que resulta da fusão de duas estrelas de nêutrons espirala para dentro e cria uma porção significativa dos componentes pesados que compõem nosso universo. A primeira instância desse processo foi uma ocorrência de 2017 chamada GW 170817. Exceto pelo estrôncio, encontrado no espectro óptico, os cientistas não conseguiram determinar os elementos precisos produzidos em fusões de estrelas de nêutrons mesmo cinco anos depois.
Um grupo de pesquisa liderado por Nanae Domoto, estudante de pós-graduação da Graduate School of Science da Universidade de Tohoku e pesquisador da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS), estudou sistematicamente as propriedades de todos os elementos pesados para decodificar os espectros de fusões de estrelas de nêutrons.
Eles usaram isso para observar os espectros de kilonovas de GW 170817, que são fortes emissões provocadas pelo decaimento radioativo de núcleos recém-formados que são ejetados durante a fusão. Os cientistas descobriram que os elementos raros lantânio e cério podem replicar os padrões espectrais de infravermelho próximo vistos em 2017 com base em comparações de simulações de espectros de quilonovas intrincadas realizadas pelo supercomputador “ATERUI II” no Observatório Astronômico Nacional do Japão.
Até agora, a existência de elementos de terras raras foi apenas hipotetizada com base na evolução geral do brilho de kilonova, mas não das feições espectrais.
domoto dito, “Esta é a primeira identificação direta de elementos raros nos espectros de fusões de estrelas de nêutrons e avança nossa compreensão da origem dos elementos no universo. "
“Este estudo utilizou um modelo simples de material ejetado. Olhando para o futuro, queremos levar em consideração estruturas multidimensionais para entender uma imagem maior do que acontece quando as estrelas colidem.”
Jornal de referência:
- Nanae Domoto, Masaomi Tanaka, Daiji Kato, Kyohei Kawaguchi, Kenta Hotokezaka, Shinya Wanajo. Características de Lantanídeos em Espectros de Infravermelho Próximo de Kilonovae. The Astrophysical Journal2022; 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
