Слияния двойных нейтронных звезд (НС) являются многообещающими местами быстрого нуклеосинтеза с захватом нейтронов.
Взрыв, возникающий в результате слияния двух нейтронных звезд, закручивается внутрь по спирали и создает значительную часть тяжелых компонентов, из которых состоит наша Вселенная. Первым примером этого процесса было событие 2017 года под названием GW 170817. За исключением стронция, обнаруженного в оптическом спектре, ученые не смогли определить точные элементы, образующиеся при слиянии нейтронных звезд, даже пять лет спустя.
Исследовательская группа под руководством Нанаэ Домото, аспиранта Высшей школы наук в Университет Тохоку и научный сотрудник Японского общества содействия науке (JSPS) систематически изучали свойства всех тяжелых элементов для расшифровки спектров из слияния нейтронных звезд.
Они использовали это, чтобы посмотреть на спектры килоновых от GW 170817, которые представляют собой сильное излучение, вызванное радиоактивным распадом вновь образованных ядер, выбрасываемых во время слияния. Ученые обнаружили, что редкие элементы лантан и церий могут воспроизводить спектральные картины ближнего инфракрасного диапазона, наблюдаемые в 2017 году, на основе сравнения сложных моделей спектров килоновых, проведенных суперкомпьютером «ATERUI II» в Национальной астрономической обсерватории Японии.
До сих пор существование редкоземельных элементов только предполагалось на основе общей эволюции яркость килоновой, а не по спектральным характеристикам.
Домото — сказал, «Это первая прямая идентификация редких элементов в спектрах слияний нейтронных звезд, и она продвигает наше понимание происхождение элементов во Вселенной".
«В этом исследовании использовалась простая модель выброшенного материала. Забегая вперед, мы хотим учитывать многомерные структуры, чтобы получить более полную картину того, что происходит, когда сталкиваются звезды».
Справочник журнала:
- Нанаэ Домото, Масаоми Танака, Дайдзи Като, Кёхей Кавагути, Кента Хотокэдзака, Шинья Ванаджо. Особенности лантанидов в ближних инфракрасных спектрах Kilonovae. The Astrophysical Journal, 2022; 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
