İkili nötron yıldızı (NS) birleşmeleri, hızlı nötron yakalama nükleosentezinin umut verici bölgeleridir.
İki nötron yıldızının birleşmesiyle meydana gelen patlama içe doğru spiral çizerek evrenimizi oluşturan ağır bileşenlerin önemli bir kısmını oluşturur. Bu sürecin ilk örneği 2017'de GW 170817 olarak adlandırılan olaydı. Bilim insanları, optik spektrumda bulunan stronsiyum dışında, beş yıl sonra bile nötron yıldızı birleşmelerinde üretilen kesin elementleri belirleyemedi.
Fen Bilimleri Enstitüsü'nde yüksek lisans öğrencisi olan Nanae Domoto liderliğindeki bir araştırma grubu Tohoku Üniversitesi ve Japonya Bilimi Teşvik Derneği'nde (JSPS) bir araştırma görevlisi, spektrumları çözmek için tüm ağır elementlerin özelliklerini sistematik olarak inceledi. nötron yıldızı birleşmeleri.
Bunu, GW 170817'deki kilonova spektrumlarına bakmak için kullandılar; bunlar, birleşme sırasında dışarı atılan yeni oluşan çekirdeklerin radyoaktif bozunmasının neden olduğu güçlü emisyonlardır. Bilim insanları, Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'ndeki "ATERUI II" süper bilgisayarı tarafından yürütülen karmaşık kilonova spektrum simülasyonlarının karşılaştırmalarına dayanarak, nadir elementler lantan ve seryumun 2017'de görülen yakın kızılötesi spektral desenleri kopyalayabildiğini keşfettiler.
Şimdiye kadar nadir toprak elementlerinin varlığı yalnızca evrenin genel evrimine dayanarak varsayılmıştı. kilonova'nın parlaklığı, ancak spektral özelliklerden değil.
Domoto şuraya, "Bu, nötron yıldızı birleşmelerinin spektrumundaki nadir elementlerin ilk doğrudan tanımlanmasıdır ve Evrendeki elementlerin kökeni".
"Bu çalışma, dışarı atılan malzemenin basit bir modelini kullandı. İleriye baktığımızda, yıldızlar çarpıştığında ne olacağına dair daha büyük bir resmi kavramak için çok boyutlu yapıları hesaba katmak istiyoruz."
Dergi Referans:
- Nanae Domoto, Masaomi Tanaka, Daiji Kato, Kyohei Kawaguchi, Kenta Hotokezaka, Shinya Wanajo. Kilonova'nın Yakın Kızılötesi Spektrumunda Lantanit Özellikleri. Astrophysical Journal, 2022; 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
